2021年5月，英国女孩艾莉莎因为感冒总好不了，浑身无力，老流鼻血，去医院看病，结果被诊断患上了急性T淋巴细胞白血病。在确诊后的近1年时间里，艾莉莎试过了所有常规的白血病治疗项目，包括化疗、骨髓移植等，但是全都失败了。
就在艾莉莎一家都陷入绝望的时候，她的父母听说大奥蒙德街儿童医院 (GOSH) 和伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所 (UCL GOS ICH) 正在试验一种叫做“碱基编辑”的新型疗法，于是无路可走的艾莉莎父母为女儿报名了试验。2022年5月，艾莉莎成为第一个参加临床试验的患者。出人意料的是，短短几个月内，原本绝望等死的艾莉莎通过碱基编辑技术竟然奇迹般地把白血病治好了。
急性T淋巴细胞白血病 (T-ALL) 是未成熟的T细胞在骨髓和淋巴组织中疯狂增殖导致的血液肿瘤。T细胞是一类免疫细胞，它可以直接杀伤靶细胞、辅助或抑制B细胞产生抗体以及细胞因子等，是身体中抵御疾病感染的卫士。但是，一旦T细胞不受控制地疯狂增殖，就会使人体免疫系统失调，并且妨碍骨髓的正常造血。想要阻止这种情况，需要去除这些异常的T细胞，而这就是碱基编辑技术在这次治疗中所起到的作用。
碱基编辑技术实际上源于CRISPR/Cas9（一种新型的基因组编辑技术），2020年度的诺贝尔化学奖就颁发给了CRISPR/Cas9的开发者——美国生物学家詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）博士与法国微生物学家埃马努埃莱·沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier）博士。我们知道，基因组包括生物个体的全部遗传信息，这些遗传信息编写在生物的DNA（脱氧核糖核酸）里。
DNA里有4种不同的“碱基”化学结构，这些碱基通过不同的排列组合形成遗传信息，就像字母组合形成单词一样。而“基因组编辑”，就是一种能够自由改写DNA遗传信息的技术。
简单来说，基因组编辑分为检索、剪切、修复3个阶段，其过程大致类似“用一把剪刀剪开特定位置，再把基因改写”。进行CRISPR/Cas9时，首先要对DNA的碱基序列进行检索，以确定目标位置。这一步会用到“向导RNA”。
RNA能主动寻找与自身相对应的碱基序列，从而与相应的DNA序列结合。研究人员可以自由设计向导RNA的碱基序列，将其与目标序列匹配，这样就可以找到DNA中特定的位置了。通过向导RNA找到目标位置后，接下来要进行的就是剪切。这一步用到的是名为“Cas9”的蛋白质，这也是切断DNA的“剪刀”。先用向导RNA确定位置，再用Cas9切断DNA双链——这就是CRISPR/Cas9的工作原理。
基因组编辑技术虽然可以控制DNA发生突变的位置，但却不能控制DNA如何突变。为了解决这一问题，研究人员开发出了“碱基编辑”技术。利用碱基编辑，可以精准的将特定碱基替换成另外一种碱基。应用到艾莉莎身上的“CAR-T细胞疗法”就是一种碱基编辑技术。“CAR-T细胞”是一种插入了外源基因的免疫细胞，能够识别癌细胞并对其发起攻击。
进行CAR-T细胞疗法，首先要从患者身上采集细胞，插入外源基因制成CAR-T细胞。然后将编辑好的CAR-T细胞送回患者体内，使其攻击并杀死癌细胞。
由于CAR-T细胞只能移植给患者本人，否则会引起排异反应。所以CAR-T细胞必须来源于患者本人，量身定做。然而在实际应用中，这种治疗方式费用较高、等待时间较长（需要1～2个月）。
为了解决这些问题，研究人员运用基因组编辑技术，使CAR-T细胞中的“T细胞受体”基因丧失功能，研发出了不会引起他人排异反应的细胞，大大降低了治疗成本和时间。由于经过基因组编辑的CAR-T细胞可供大多数患者使用，因此也被称为“通用CAR-T细胞”。艾莉莎体内所植入的就是这种“通用CAR-T细胞”。
简单来说，这项技术治疗分为5步：首先，医院从健康的志愿者那里得到正常的T细胞，破坏“T细胞受体”基因，从而制成通用T细胞；其次，通过碱基编辑，去除T细胞上叫做CD7的化学标记，确保细胞间不会自相残杀；接着，再去除被称为CD52的化学标记，使经过编辑的T细胞不会被化疗药物轻易杀死；然后，添加识别白血病T细胞上CD7 T细胞受体的嵌合抗原受体 (CAR)，使被改造的T细胞能够杀死白血病T细胞。
改造完后，医生们把这些T细胞注入艾莉莎的体内，让其消灭她自身带有CD7化学标记的T细胞。这项试验后的仅仅第28天，艾莉莎的病情就缓解了，并且可以接受第二次骨髓移植，从而恢复了免疫系统的功能。手术后的近6个月，艾莉莎再没有复发过。现在，艾莉莎已经通过这种方式成功治愈了疾病。这也是人类第一次利用基因组编辑疗法治愈白血病。
CAR-T细胞疗法需要将细胞取出体外进行基因组编辑。不过，也有在体内直接进行基因组编辑的疗法。例如，治疗会导致失明的莱伯先天性黑矇症，就可以直接将药物注入视网膜进行基因组编辑，而像艾滋病等许多不治之症，科研人员也正在进行相关技术的临床试验。希望在不久的将来，基因组编辑技术可以拯救更多病人的生命。