2014年7月，中科院生物物理所刘光慧研究员研究组及其合作者分别在国际权威学术期刊《细胞-干细胞》（Cell Stem Cell）和《自然-通讯》（Nature Communication）连续发表了两篇重要研究论文，在确证现有基因组靶向编辑技术安全可靠性的基础上，创建了新型高效的人类遗传突变修复工具，并将其应用于镰刀形细胞贫血患者致病基因的靶向修复；同时利用人多能干细胞和基因组靶向编辑技术揭示了范可尼贫血的致病机理，首次提出多组织干细胞加速衰老或衰竭是其根本性病因，并基于此发展出相应的干细胞、基因和药物治疗策略。

人类诱导多能干细胞技术（iPSC）的出现，促进了人类基因组靶向矫正技术的快速发展，包括核酶介导的DNA同源重组技术（如ZFN、TALEN及CRISPR/CAS9等）和不依赖于核酶的大片段DNA同源重组技术（以第三代腺病毒载体HDAdV为代表）。经遗传修复的自体干细胞具有治疗自身疾病的潜力，因此在个体化医学和再生医学中具有广阔的应用前景。在Cell Stem Cell杂志发表的论文中，研究者首次综合运用HDAdV、TALEN和CRISPR 3种不同的方法，靶向矫正镰刀形细胞贫血患者iPSC中发生的血红蛋白基因（HBB）突变，发现这3种方法具有类似的打靶效率。同时，全基因组深度测序结果显示，TALEN和HDAdV在基因矫正过程中最大限度地保持了患者基因组的完整性，提示了这些方法的安全可靠。随后研究者整合TALEN和HDAdV作为基因组靶向修饰工具的独特优势，创建了效率远高于传统技术的新型人类疾病基因原位修复载体telHDAdV，为开展基于干细胞的基因治疗奠定了基础，也使得再生医学研究向前迈进了一大步。……