华盛顿大学医学院的研究团队利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术,成功对人类钩虫(美洲钩虫的一种近缘种 Ancylostoma ceylanicum)进行了基因改造,使其能够在宿体内分泌一种可部分中和河豚毒素的治疗性单链抗体。这一项发表在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上的突破性研究,首次证实了通过基因改造寄生虫实现人体长期持续给药的可行性。

钩虫是一种寄生于人体肠道内的寄生虫,通过附着在小肠壁吸取血液维持生存。研究联合作者马凯东卡·米特雷娃(Makedonka Mitreva)教授表示,钩虫在长期的演化过程中具备了天然的分泌系统,能够将数百种蛋白质直接释放到宿主体内。科研人员正是利用这一特性,通过电穿孔技术将 CRISPR 指导指令导入钩虫卵中,将其基因精准置入特定“基因安全港”,引导其合成名为 s16-HuScFv 的特定抗体蛋白,从而在不干扰钩虫自身基因功能的前提下实现药物递送。
在实验过程中,研究人员将约 80 至 100 条基因改造后的钩虫幼虫接入叙利亚金黄地鼠体内。检测结果显示,这些地鼠血液中均成功测出具有生物活性的抗体成分,并在实验室测试中成功中和了约 16% 的河豚毒素。此外,实验收集到的钩虫虫卵同样携带有插入基因,并能顺利发育为具有感染性的第三期幼虫,表明该基因修改能够稳定遗传给下一代。
米特雷娃教授指出,钩虫在宿主体内无法直接繁殖,其生命周期的部分阶段必须在体外完成,因此体内钩虫的数量可以保持稳定,形成长效的“生物给药泵”,免去患者频繁注射药物的痛苦。一旦治疗结束,患者只需服用常规驱虫药即可将钩虫完全清除。不过研究团队也强调,将寄生虫作为活体药厂的概念虽然已完成全流程验证,但在正式用于人类临床之前,仍需进行直接测试、优化以及严格的安全性评估。