來源：科技日報
設(shè)想有那么一天，科學(xué)家可以在實驗室通過替換機體DNA來尋找一系列問題答案，或許醫(yī)生還能設(shè)計改變病人基因的藥物來治療基因異常。有點像科幻小說？隨著基因編輯技術(shù)（cas9/crispr系統(tǒng)）的發(fā)展，這終將成為現(xiàn)實。

但在實現(xiàn)之前，科學(xué)家必須克服一系列困難，包括如何提高基因組編輯修改目標(biāo)dna序列的速度。而這正是美國哈佛大學(xué)化學(xué)生物學(xué)教授劉大衛(wèi)和他的同事要破解的難題。

劉教授帶領(lǐng)的科研團隊開發(fā)出一種可以被小的類藥物分子激發(fā)活性的cas9形式，修改人類基因組中目標(biāo)dna序列的速度比標(biāo)準(zhǔn)cas9形式快25倍。研究成果發(fā)表在最近的《自然·生物化學(xué)》雜志上。

“研究旨在通過對活躍期的cas9仔細(xì)控制來提高基因編輯的特異性。我們設(shè)計了一個cas9形式，只在給細(xì)胞提供無害類藥物小分子時才能表現(xiàn)活躍。”劉教授說，“我們能證明用這個系統(tǒng)可以高效修改基因組?！?br />
劉教授解釋說，用小分子控制cas9活性的想法雖然得以實現(xiàn)，但與其他藥物治療或?qū)嶒炇夜ぞ卟煌蚓庉嫾夹g(shù)不是一個“穩(wěn)態(tài)”化學(xué)過程，“我們想要的就是爆發(fā)的基因編輯活性短暫到足以修改一到兩種目標(biāo)基因，然后你還可以讓這種活性消失并不再影響細(xì)胞進程。”

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，為了獲得這種“短暫爆發(fā)的活性”，劉教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊成功設(shè)計了這種只在類藥物小分子出現(xiàn)時才表現(xiàn)活性的蛋白質(zhì)形式，“目前發(fā)表的基因編輯技術(shù)通常沒有時間限制，這一過程持續(xù)數(shù)天甚至更長。但是用我們設(shè)計的系統(tǒng)，可以讓cas9蛋白保持幾小時的活性，然后立刻‘收手’，蛋白質(zhì)很快變得‘遲鈍’起來。在活性高峰期過后，新的cas9蛋白質(zhì)就不會再持續(xù)活躍了?！?br />
劉教授希望有一天cas9和crispr技術(shù)能夠精準(zhǔn)到修改速率低于同步自然免疫的速率。他解釋說：“如果能做到這一點，病人使用基因編輯技術(shù)相關(guān)療法后，再患上癌癥或其他基因疾病的風(fēng)險會大大降低?！?br />
鑒于基因編輯是一項全新的技術(shù)，他建議，科學(xué)家和其他社會組織之間建立一種對話關(guān)系，確保在發(fā)展和應(yīng)用中對這項新技術(shù)“充分考慮”。