自閉症，也叫孤獨症，患者會表現出社交障礙、重複刻板行為、語言發育遲緩等情況，全世界有很多兒童和家庭深受影響。
自閉症患者病情從溫和到嚴重有許多類型，至今還沒有一種特效的治療方法。有些患者隨著年齡增長症狀會逐步減輕，嚴重者將影響正常腦功能，治癒難，也有可能終身不治。
目前來說，自閉症的治療最重要的是教育和行為治療，目的是促進對患者正常行為的教育，特別是社會性行為的矯正，糾正異常行為，消除睡眠障礙、發脾氣、多動等繼發性症狀等。也有一些藥物對自閉症患者具有一定的治療作用，但目前還達不到根治的效果。
不過，基因編輯技術的發展讓自閉症患者瞥見了一絲曙光。近日，發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上的一篇研究文章稱，科學家使用被稱為「本世紀至今最有潛力的生物技術突破之一」的CRISPR基因編輯技術在小白鼠身上獲得了積極的治療結果。
研究人員藉助金納米顆粒（GNP）成功編輯了與重複行為有關的單個基因
科學家們使用CRISPR-Cas9基因編輯技術對小鼠身上的特定基因進行了編輯，這些遺傳工程小鼠患有脆性X染色體綜合徵（FXS）——FXS是一種常常與自閉症有關的單基因遺傳病。這次在活體小鼠身上進行的單基因編輯顯著改善了小鼠的重複和強迫行為，這是單基因編輯首次有效地應用於靶向治療與自閉症譜系障礙（ASD）有關的行為症狀。
FXS是一種與智力殘疾、癲癇以及過度重複行為有關的遺傳疾病。此前的研究表明，與FXS有關的重複行為跟大腦中的一種特定興奮性受體存在關聯，當調節出現異常，就會引起細胞間的過度信號傳導。
CRISPR技術主要被用於控制那個興奮性受體，即代謝型谷氨酸受體5亞型（mGluR5），其實就是關閉它，從而抑制與重複行為有關的過度信號傳導。在使用新技術進行治療的小鼠身上，強迫性挖掘行為減少了30%，而重複性跳躍行為減少了70%。
該研究的負責人李慧英（Hye Young Lee，音譯）說：「在這項實驗之前，我們不知道紋狀體中的mGluR5受體是否與過度重複行為有關；我們的研究是一項重要的生物學發現。」
這項小鼠實驗的過程涉及一組FXS遺傳工程小鼠以及作為對照組的正常小鼠
這項新研究中一個更加吸引人的地方在於新穎的CRISPR-Cas9遞送方法，該方法是由加州大學伯克利分校（UCB）的一支團隊率先提出的。CRISPR最常用的基因遞送方法是藉助病毒的力量把Cas9酶轉運至靶細胞，但病毒基因遞送有其局限性。人體免疫系統可能發展出病毒抗體，此外這個遞送系統還會讓我們難以控制Cas9的最終遞送量。
「如果使用病毒來注入CRISPR DNA，就無法控制Cas9蛋白和嚮導RNA的表達數量，因此通過病毒注入有潛在的問題。」李慧英說道。
新的方法是利用金納米顆粒把CRISPR-Cas9系統遞送到大腦。這種名為CRISPR-Gold的新型遞送系統是把具有治療作用的Cas9分子覆蓋在金納米顆粒的表面，另外還會添加一個額外的嚮導RNA來幫助納米顆粒瞄準靶基因，然後再在它們外面覆蓋聚合物來幫助其進入正確的細胞。
「我們認為CRISPR-Gold方法非常酷，因為我們可以控制我們希望注入的量，並有可能將使用CRISPR的副作用降至最低，比如說脫靶效應，」李慧英補充道。
新CRISPR-Gold技術的工作原理
這不是科學家首次成功展示一種非病毒CRISPR遞送方法。例如，去年一支來自麻省理工學院的研究團隊成功使用一種納米顆粒遞送裝置關閉了小鼠肝細胞中的靶基因。然而，這項研究卻是首次證明了，成功使用CRISPR編輯大腦中與自閉症有關基因能夠帶來顯著的行為改變。
研究的下一步是努力研發更有效的GRISPR-Gold顆粒，以便進行更好的管理。這項特定的小鼠研究涉及把顆粒直接注入大腦，這個過程還不算理想，無法輕易應用在人體之上。研究人員認為，一種通過脊髓實現中樞神經系統給藥的系統可能同樣有效。
利用CRISPR-Gold系統對大腦細胞中的特定基因進行精確編輯，這在未來有可能被廣泛用於治療多種不同的遺傳疾病，以及靶向治療其他與自閉症譜系障礙有關的社交互動病症。
「CRISPR-Gold可用於治療一系列遺傳疾病，比如亨廷頓病，」李慧英說，「但是，它沒有局限於單基因疾病。一旦我們搞清楚牽涉其中的整個基因網絡，它也可以用於治療多基因疾病。」