治療罕見疾病 — 10

這就引出了我們熟悉的治療途徑。工程化腸道微生物組在調節我們全身免疫反應和炎症方面具有巨大潛力。操控腸道微生物組的方法多種多樣，從最原始的糞便移植，到可能是最先進的基因編輯技術，設計或改變腸道內細菌及其他微生物的功能。多家公司中有一個例子是利用一種細菌菌株分解腸道中的草酸鹽，以減少腎結石的形成（腎結石最常由草酸鈣引起）。理論上，可以讓腸道微生物分泌抗炎化合物，或阻斷促進炎症的物質，甚至解決抗生素抗藥性問題。首次成功編輯腸道細菌（大腸桿菌和肺炎克雷伯菌）是利用基因鹼基編輯器和經過工程改造的噬菌體（一種感染細菌的病毒），在小鼠身上單次給藥後達到超過90%的編輯效率。珍妮佛·杜德納和加州大學柏克萊分校創新基因組學研究所進行的首個微生物組編輯項目是針對兒童哮喘，該病的致病細菌已知，但尚未有以藥丸或口服方式專門編輯該細菌的方法。這將是個挑戰，但可能實現。與此同時，編輯牛隻腸道微生物組，針對產生甲烷的古菌單細胞生物，可能會是較早的應用，如果效果顯著且持久，將大幅減少溫室氣體排放。

圖8.4。表觀遺傳編輯。透過「效應蛋白」調節基因表達（開啟或關閉），該蛋白會在DNA和組蛋白上添加或移除化學標籤。改編自Jocelyn Kaiser，《比CRISPR更好？另一種修復基因問題的方法可能更安全且多功能》，《科學新聞》，2022年6月1日，https://www.science.org/content/article/better-crispr-another-way-fix-gene-problems-may-be-safer-and-more-versatile。

我們回到DNA編輯，但這次不是在細胞核內，而是在粒線體（mtDNA）中。已知有近一百種由母系遺傳的致病粒線體DNA突變，影響約每五千人中有一人。由於粒線體有雙層膜，進入粒線體較為棘手，但隨著核酸酶和編輯器的改良，實驗室研究報告成功率逐漸提升。理論上，粒線體編輯在醫學上具有潛在意義，因為粒線體在老化過程中扮演關鍵角色。目前，粒線體編輯被視為治療粒線體遺傳疾病的首選方法，優於需捐贈母親卵子以替換粒線體基因組的替代療法（即所謂的「三親嬰兒」技術）。這涉及生殖細胞（卵子、精子、胚胎）而非體細胞（身體細胞）的編輯，正如我們所知，這類編輯具有特殊風險。