未来十年展望：基因编辑疗法的下一站革命

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2025年5月，全球首个体内基因编辑疗法Casgevy公布5年随访数据：90%以上的镰状细胞病患者实现“功能性治愈”。
这一里程碑，不但印证了CRISPR技术在临床上的可行性；而且掀开了基因医学崭新的篇章——从“单基因病精准地修复”，向着“复杂疾病进行系统性的干预”发展。其实这标志着基因医学进入了一个全新的阶段。
未来十年，基因编辑将如何重塑医疗体系？
五大技术趋势正在给出答案。

• 多靶点编辑：从“单兵作战”到“军团协同”
  

传统CRISPR-Cas9技术，因编辑窗口狭窄（仅57个碱基），而且难以同时操作多个基因，所以受到限制。2024年，江南大学的周哲敏团队开发出“新一代宽窗口碱基编辑器”，突破了这一瓶颈：他们通过改造Cas12b蛋白与脱氨酶的融合结构，将编辑窗口扩展至41个碱基，这样的话，便可在单次操作中同步调控基因表达网络。
这一技术在微生物底盘改造中使蛋白分泌效率提升6.49倍为代谢疾病的多基因联合治疗提供了工具基础。
更值得关注的是碱基编辑与先导编辑的联合应用。
美国BeamTherapeutics开发的BEAM-102疗法，采用“单碱基修正+片段插入”策略在镰状细胞病治疗中实现胎儿血红蛋白占比超60%。
而中国农业科学院团队开发的PrimeRoot系统，通过结合先导编辑，与重组酶技术，在水稻中，成功插入11.1kb的DNA片段，为人类多基因遗传病治疗，提供了新思路。

• 体内原位编辑：无需细胞提取的“体内手术”
  

当前主流疗法——如Casgevy，仍需在体外对造血干细胞进行编辑，而且患者需经历化疗清髓这一过程，与此同时还需进行细胞回输等耗时的流程。
而南京大学2024年开发的“细菌原生质体纳米囊泡”技术直接将CRISPR-Cas9复合物递送至肿瘤相关巨噬细胞，在小鼠模型中使肿瘤抑制率提升68%。
这种体内靶向递送系统采用半乳糖胺修饰的脂质纳米颗粒，可穿透血脑屏障，为神经系统疾病治疗开辟可能。
更革命性的突破来自腺相关病毒（AAV载体的迭代。
药明生基的TESSA平台利用大肠杆菌原生质体生产AAV，将载体装载效率提升10倍，成本降低至传统方法的15。2025年，FractylHealth公司基于该技术开发的GLP-1胰腺基因疗法，在动物实验中实现单次注射后8周内持续控糖，脂肪减少量比司美格鲁肽组高出31%。

• AI辅助设计：从“试错实验”到“精准预测”
  

同济大学刘琦团队开发的CRISOT算法，通过分子动力学模拟构建RNA-DNA互作指纹，将脱靶效应预测准确率提升至92.3%远超传统工具。该系统在优化BCL11A靶向sgRNA时，使脱靶位点从17个降至0，为全球首个CRISPR疗法Casgevy的临床获批提供了关键支持。
而华南理工大学团队开发的MultiCRISPR-EGA算法，采用精英遗传算法优化多靶点gRNA阵列设计。
在糖酵解通路八基因同步调控实验中，该算法将RNA二级结构的自由能从-28.6kcalmol优化至-42.3kcalmol，编辑效率提升4倍。
这些AI工具，在不知不觉当中，改变着基因疗法的开发模式；从之前的“人工筛选”，慢慢地转变为“智能生成”。它们就像一个神秘的创造者一样，在基因疗法的领域里，展现着奇妙的技艺，令人惊叹。

• 规模化生产：成本悬崖下的产业革命
  

基因疗法的天价标签，（像Casgevy的220万美元疗程）一直以来都在制约着它的普及。
转机出现在AAV载体生产领域：药明生基的TESSA技术，摒弃了传统的质粒转染，改用工程化的大肠杆菌直接合成AAV衣壳，这样的话，每升培养液的病毒产量突破了1×10¹⁴vg，竟然较传统工艺提升了10倍。
依据这一预测，往后AAV载体的成本有希望从每剂5000美元降低到300美元。
另一项颠覆来自体外编辑流程的简化。Vertex公司建立的“授权治疗中心”网络通过自动化细胞分选与基因编辑设备，将Casgevy的生产周期从6个月压缩至8周。其采用的封闭式生物反应器，单批次可处理50名患者的造血干细胞，人均成本降低60%。

• 适应症扩展：攻克神经退行性疾病堡垒
  

当基因编辑，剑指阿尔茨海默病（AD科学界正尝试双路径突破：美国格拉德斯通研究所，通过CRISPR，将APOE4基因，转换为Christchurch突变体，在动物模型中，使tau蛋白沉积，减少73%；而加拿大多伦多大学团队，靶向PSEN1基因，采用先导编辑技术，将致病突变C410Y，修正为野生型，使β淀粉样蛋白4240比值，恢复正常水平。
在糖尿病领域，FractylHealth的GLP-1胰腺基因疗法，展现出惊人的潜力：单次注射之后，动物模型的空腹血糖，下降了35%，胰岛素敏感性提升了2.4倍而且疗效持续8周，没有衰减。其实南京大学开发的“金纳米颗粒-CRISPR”系统通过光控释放编辑工具，居然实现了胰岛β细胞的原位再生，这样的话，为1型糖尿病的治愈，提供了可能。

• 结语：医疗体系的重塑进行时
  

从Casgevy的商业化破冰，到阿尔茨海默病治疗的临床前突破，基因编辑正，在改写医学教科书的边界。当AI设计、体内递送与规模化生产形成技术闭环，未来十年或许将见证：

• 治疗范式：从“终身用药”转向“一次性治愈”
  
• 疾病谱系：从7000种单基因病扩展到肿瘤、代谢病等复杂疾病
  
• 医疗成本：天价疗法通过技术迭代进入医保覆盖范围
  

正如《科学》杂志所言：“我们正站在，基因医学的‘寒武纪大爆发’前夜。”这场革命不但关乎技术方面的创新，更是会重新去界定人类对抗疾病的最终方式。

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