華裔牛人NatureMethods發布基因組編輯優化新技術

　　來自哈佛大學、麻省總醫院的研究人員開發出了一項能推動基因組工程領域的新技術。這一技術可顯著提高科學家們靶向特定缺陷基因，然后“編輯”它們，用健康DNA替代這一受損遺傳密碼的能力。這一重要的研究成果發布在《自然方法》（Nature Methods）。

　　論文的通訊作者是哈佛大學化學及化學生物學教授，霍華德休斯醫學研究所研究員David R. Liu。據稱這位教授是一位從來沒有做過博士后的年輕教授，他早年畢業于哈佛大學，1999年在加州大學伯克利校區攻讀博士學位，在Peter Schultz教授指導下從事核糖核酸研究，并自主首次開始活細胞遺傳密碼的研究。之后就被哈佛大學任命為助教授，2004年晉升為教授。Liu教授曾被麻省理工學院技術評論列入全球Top 100 青年發明家（35歲以下），“大眾科學”亦將其列入全美Top10最具才氣的青年科學家。

　　論文的主要作者、阿爾伯塔大學醫學與牙科學院藥理學助理教授Basil Hubbard表示，在他頭腦中已經可以想象出數百萬患者的一個治療新世界已初現端倪。在未來，諸如肌肉營養不良癥、囊性纖維化和許多其他的疾病都可以通過基因組工程科學來獲得永久的治愈。最新的研究工作讓這樣的未來朝著現實又近了一步。

　　Hubbard說：“現在科學界不再只依賴于傳統的化學篩查，而是出現了一種趨勢以更合理的方式來開發治療方法。我們正在朝著一種非常合理的遺傳病治療方法靠近，到那時我們可以真正的說，‘你的疾病是由于X基因突變所引起，我們將糾正這一突變來治療它。”

　　“從理論上講，基因組工程將最終使得我們能夠通過編輯特定的缺陷基因來永久治愈遺傳病。”

　　基因組工程涉及靶向性、特異性改造生物體的遺傳信息。就像計算機程序設計員編輯計算機代碼一樣，有一天科學家們可以借助連接在DNA編輯工具上的、序列特異性DNA結合蛋白，用健康的基因來替代個體受損或是不健康的基因。在過去的20年里，這一領域已經取得了重大的進展，在未來或許還可以徹底改變醫療護理。

　　但在廣泛應用于人類之前這一領域仍然需要解決掉一個障礙：即如何確保蛋白質只影響需要修復的特異靶基因。采用當前的技術，這一蛋白在大多數時候會結合和編輯正確的基因，但還需要進一步的改良來確保不會改造脫靶基因——這有可能會造成嚴重的健康問題。

　　為此，Hubbard和同事們開發出了一種新方法來減少基因編輯蛋白轉錄激活樣效應因子核酸酶(TALENs)的脫靶DNA結合。新方法使得研究人員能夠自主地快速進化出蛋白質，隨著時間的推移使它們更具特異性和靶向性。

　　Hubbard說：“通過這一技術你可以說，‘我想靶向這一DNA序列，我不想靶向其他的這些，基本上它是進化出了一種蛋白質來做到這一點。利用這一系統，我們可以生成對靶序列的特異性提高100倍的一些基因編輯工具。”

　　當前基因組工程領域大多數的研究都是將焦點放在治療單基因疾病上，這些疾病只涉及一個基因，研究人員能夠更容易地成功靶向。舉例來說，包括諸如血友病、鐮狀細胞性貧血、肌營養不良癥好囊性纖維化等疾病。

　　Hubbard說，盡管這一領域仍然處于起步階段，一些涉及序列特異性DNA編輯藥物的人類臨床試驗已在進行中。如果取得成功，他希望在未來十年能夠看到第一個臨床應用。他希望當前的工作將幫助基因組工程發揮它的全部潛能，并計劃在這一快速擴展的領域中繼續他的研究。

　　Hubbard說：“傳統的藥物只能發揮短暫的療效，而基因編輯有可能可以永久地治愈許多不同的疾病。盡管仍然有許多的障礙要克服，我們的這一技術絕對有潛力改變醫學。”