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《自然》2019年度十大人物发布,北京大学邓宏魁教授入选!

图片来源:Nature

今天,《自然》杂志发布了2019年度十大科学人物。来自北京大学生命科学学院的邓宏魁教授入选,理由是“证明CRISPR基因编辑可以在HIV感染的成年人中安全使用”。

邓宏魁:CRISPR翻译者

到目前为止,CRISPR–Cas9基因编辑系统的开发不到十年时间,并已经在临床中出现。2019年9月,邓宏魁教授领导的研究团队完成了世界首例基于基因编辑干细胞治疗艾滋病和白血病的案例。研究表明,CRISPR基因编辑能够创造一种潜在的无限供应的免疫细胞,这些免疫细胞可不被HIV感染。

邓宏魁教授,图片来源:Nature

该研究的目的是复制“柏林患者” Timothy Ray Brown的成功案例。2008年,感染HIV的患者Brown接受了骨髓移植以治疗白血病,并因此成为已知的第一个清除HIV的患者。科学家在骨髓供体中找到了一个基因突变,该基因突变可以使CCR5蛋白失效,该蛋白被HIV用来感染免疫细胞。

但在骨髓供体中发现的这种保护性突变很罕见,且在很多地方的人群中都不存在,包括中国。邓宏魁团队是发现CCR5在HIV中重要性的团队之一,因此,该团队决定尝试编辑该基因。2017年,邓宏魁团队建立了利用CRISPR-Cas9进行人造血干细胞基因编辑的技术体系,该技术比传统的基因编辑技术更易操作、成本更低。研究团队从供体骨髓中获取与患者免疫匹配的造血干细胞,利用CRISPR-Cas9对其进行编辑,然后移植到感染HIV的白血病患者体内,以精确模仿柏林患者。

为了安全起见,同时也因为造血干细胞难以进行基因编辑,邓宏魁团队进行了混合细胞移植,其中约18%的细胞进行过基因编辑。结果显示,患者的白血病得到缓解,其体内仍存在HIV病毒。在随后19个月的临床观察中,该患者短暂停止服用抗HIV病毒药物,CD4细胞中的CCR5基因编辑效率有明显上升,证明CCR5基因编辑的T细胞表现出一定程度抵御HIV感染的能力。重要的是,基因编辑细胞仍保留在这名患者的体内,表明基因编辑效果在血液细胞中始终稳定存在,未发现基因编辑造成的脱靶及其他副作用。2019年9月,该研究成果发表在《新英格兰医学杂志》。

图片来源:NEJM

邓宏魁教授认为,该研究表明CRISPR-Cas9编辑的细胞作为骨髓移植的一部分不会引起不良事件。最令人感兴趣的是这一研究结果的持久性。他表示,希望在短期内移植更高比例的基因编辑细胞。他还希望开发出将细胞重编程为多能干细胞的方法,然后将多能干细胞转化为造血干细胞进行移植。

此外,发现380万年前完好头骨的生物学家Yohannes Haile-Selassie,对抗埃博拉病毒的Jean-JacquesMuyembe Tamfum,复活死亡猪大脑的神经学家Nenad Sestan,首次展示一种量子计算机的物理学家John Martinis等科学家也入选榜单。

邓宏魁简介

北京大学生命科学学院教授、长江特聘教授,北京大学干细胞研究中心主任。清华-北大生命科学联合中心成员。2010-2016年当选为国际干细胞生物学学会(ISSCR)理事会理事,目前担任 CellCell Stem Cell等杂志的编委。在NatureScienceCellCell Stem Cell等期刊发表论文100余篇, 论文被引用1万余次。
在干细胞研究领域做出多项开创性的贡献,尤其在小分子化合物诱导细胞命运转变方面在国际上做出了一系列开拓性工作:1)利用化学小分子建立了一种全新的具有全能性特征的干细胞(Extended Pluripotent Stem Cells, EPS细胞)(Cell 2017);2)首次实现完全使用小分子化合物逆转“发育时钟”,让小鼠体细胞重新获得多潜能性(Science 2013),该成果开创了全新的体细胞重编程体系;3)建立了一套更高效的利用小分子化合物诱导化学多潜能干细胞(CiPSC)的方案(Cell 2015),揭示了化学重编程不同于传统重编程的分子机制;4)实现小分子化合物诱导小鼠体细胞成为功能性神经元(Cell Stem Cell 2015),通过结合信号通路和染色质结构调节实现对细胞命运的操纵成为细胞重编程研究的新范式; 5)发现促进分化的关键基因可以替代多潜能性关键基因,实现体细胞重编程,并由此提出细胞命运决定的“跷跷板模型”(Cell 2013),为研究细胞命运决定提供了全新的视角。

参考资料:

1.Nature's ten people who mattered this year

2.CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia, NEJM, 2019

3.北京大学官网

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本文由 SEQ.CN 作者:戴胜 发表,转载请注明来源!

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