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新型武器:Crispr技术将成新冠病毒的“克星”

时间: 2020年04月10日 | 作者: Admin | 来源: 新浪科技
当前我们可能正在进入一个基于Crispr技术的“新型武器”时代。研究人员指出,PAC-MAN技术可能是一种快速实施的泛冠状病毒策略,以应对新出现的大流行毒株。


  当前我们可能正在进入一个基于Crispr技术的“新型武器”时代,用于对抗流感、冠状病毒等致命病毒。研究人员指出,PAC-MAN技术可能是一种快速实施的泛冠状病毒策略,以应对新出现的大流行毒株。

 

  新浪科技讯 北京时间4月10日消息,据国外媒体报道,美国斯坦福大学的注册新宝GG家正在积极探索基因编辑技术能否用于对抗流行病,但到目前为止,他们仅解开了谜团的一小部分,该大学生物工程系进行了一项试验,他们使用基因操控的Crispr技术对抗新型冠状病毒。


  Stanley Qi实验室掌握着干扰癌细胞和治疗疾病的Crispr核心技术,采用“PAC-MAN(人类细胞预防性抗病毒Crispr技术)”,通过“导向Crispr鱼雷”对病毒细胞进行攻击,该方法能破坏病毒基因构成,穿透人类细胞,之后利用细胞机制进行自我复制。


  在这项特殊实验中,该实验室的Crispr技术系统用于搜寻和摧毁新冠病毒,并将其放入含有该病毒惰性合成片段的溶液中,像所有Crispr技术系统一样,该系统包含两部分:一种酶和“导向RNA”。RNA引导一种叫做“Cas-13d”的酶物质附在新冠病毒基因组的特定点位上,之后进行一系列切割。人们可以将Crispr想象成一把剪刀,然后仅切除新冠病毒。


  结果显示,以新冠病毒为靶向的Crispr疗法可减少溶液90%病毒数量,研究人员认为如果该方案能有效实施,该杀菌率足以阻止人体感染新冠病毒。


  以上研究报告表明,当前我们可能正在进入一个基于Crispr技术的“新型武器”时代,用于对抗流感、冠状病毒等致命病毒,PAC-MAN技术可能是一种快速实施的泛冠状病毒策略,以应对新出现的大流行毒株。


  客观地讲,斯坦福大学研究小组的平台网址报告是一份蓝图,或者是概念证明,而未进行动物或者人类身体的临床实际药物治疗,该项目还有一些重要的未知因素,包括他们未对实际的新冠病毒患者进行PAC-MAN测试。他们还没有开发出一套植入人体细胞的系统,即使该方法有效,到最终实现临床测试仍有很长的路要走,坦率地讲,该方法在未来4-6个月内进行人体试验的可能性为零。这相当于如果我们试图抵达月球并安全返回,需要事先建造一个太空火箭,并能达到逃逸速度。


  美国芝加哥大学社会伦理高级顾问劳里·佐洛思说:“在人类发展历史上,每个重大科研突破都是超越当时的注册新宝GG技术,例如:13世纪研制的隔离检疫技术、17世纪医学创新、18世纪接种疫苗技术。Crispr是一种崭新的技术,还没有在人类疾病中获得证实,但它应该能发挥作用,这是合乎逻辑的。”


  Crispr技术的基因编辑能力将越来越多地用于治疗疾病,最初仅是针对基因疾病,但近年来,它已用于治疗传染疾病,包括当前肆虐全球的新型冠状病毒。真实预防或者治疗新冠病毒的Crispr技术方案也应用于治疗流感和其他传染性病毒的项目中,2018年,美国国防部高级研究署开始一项为期4年的“预备方案”,依据提议方案内容,使用基因方法产生新的医疗对策,用于治疗人类患者。据悉,Stanley Qi实验室是从事Crispr方案设计的研究团体之一,2019年4月,他们开始研究一种基于Crispr技术的流感治疗方法,随着今年初新冠病毒爆发,该实验室研究人员注意到这一点,并在1月下旬将研究重点转向改变人们生活方式的病毒。


  应对这种特殊病毒存在巨大的挑战,新冠病毒有3万个核苷酸,而Crispr技术引导RNA只能针对22个核苷酸的区域进行切割,为了定位最佳攻击位置,需要进行大量的生物信息学计算和试验。


  研究人员称,这种治疗方案自身就是一种双重基因攻击,会直接影响靶向病毒。第一种影响效应是降低人体细胞内病毒基因组浓度,第二种影响是能阻止病毒蛋白产生,从而阻止病毒自身复制,并摧毁人体防御系统。


  迄今为止,存在的最大问题是研究人员在试验中并未真实使用新型冠状病毒,因为他们无法获得该病毒样本,也没有获得政府授权。Stanley Qi实验室制造了一种合成、非复制病毒,其具有新冠病毒的基因表达特征,用于替代真实的新冠病毒。


  斯坦福大学研究小组认为,即使未对真实新冠病毒进行试验,他们的研究结果也非常重要,试验结果显示,我们可以针对病毒某些区域进行干预,这不会仅停留在概念阶段,最终将快速形成一个治疗方案。


  但是其他研究人员称,为了证明人类能够消灭新冠病毒,就必须使用真实的病毒样本进行试验。另一个问题是:当前还没有基于Crispr的病毒传递系统,Crispr医学方案中一个持续存在的问题是如何将医学治疗应用于适当的细胞上,肺部是新冠病毒的攻击目标,肺是一个特别棘手的战场——药物相对难以进入,里面充满粘液,可能会干扰靶向治疗。


  研究人员称,虽然有许多潜在的治疗选择,但迄今还未找到采用PAC-MAN技术导致RNA至病毒上,或许已有人找到解决这个问题的方法,他们可能有高效的药物送递方式。


  圣安杰洛教授带领一支佐治亚理工大学研究小组与多所大学建立合作关系,他们认为可以采用一种喷雾器疗法,它是一种雾化吸入装置,患者可以基于Crispr技术进行呼吸。目前,他们正在对老鼠进行喷雾器/ Crispr组合疗法测试。


  最终,该研究报告指出,使用Crispr技术作为一种“预防性策略”,用于治疗新冠病毒,这意味着该疗法可使未感染人群远离病毒,但是Crispr是较新的医学技术,美国仅有3例美国药物管理局(FDA)批准的Crispr人体试验。虽然未发现该疗法对患者造成健康损害,但是研究人员非常谨慎,早期试验将转基因细胞引入人体的试验导致了恶性炎症,在某些情况下,甚至会导致患者死亡。这是亟需解决的问题之一,如果你的免疫系统不接受这种蛋白质,那么或许会将其作为一种治疗手段,更好地平衡风险和回报。


  最终就像任何新的治疗方法一样,针对病毒感染的Crispr预防疗法仍需在动物和人类身体上进行测试,然后再通过FDA严格的审查程序。


  尽管如此,这篇论文或许有一天会被视为一个里程碑事件,基于Crispr的技术系统的最终希望是一旦确定了一种新病毒基因目标,改变之前的治疗方法是一种更简单的过程,并且能够很快实现,也许未来我们的系统将完全不知道要应对哪种病毒,你所要做的就是改变一个简单的部分,然后就能真实抵御这种新病毒,但目前仍需FDA批准该疗法的任何新用途。这项平台网址暗示,也许下一次病毒大流行事件到来的时候,我们将拥有比当前疫苗和药物更多的武器来对付它。(叶倾城)