这几个问题,确实是,限制crispr技术,走向临床应用的核心障碍。”
吴越没想到陆峰会这么说,一时间,有些不知所措。
“但是,”陆峰话锋一转,走到了白板前,“如果,我们,换一种思路呢?“
他拿起笔,在白板上,画了一个简单的示意图。
“你们看,传统的crispr-cas9,好比一把,普通的剪刀。它很锋利,但,剪下去之后,怎么把断掉的两头,完美地,重新粘起来,它管不了。全靠,细胞自己‘缝’。缝得好不好,看运气。”
“那我们,为什么,不能,给这把剪刀,升个级呢?”
“比如,我们,对cas9蛋白,进行一些改造。让它,失去,切割dna双链的能力,变成一个‘死’的cas9,我们叫它dcas9。这样一来,它就不会,到处乱剪,造成不可控的损伤了。”
“dcas9?”吴越和几个年轻学者,眼睛一亮。这个思路,确实有人在尝试。
“然后,”陆峰继续画着,“我们,再把一个,‘脱氨酶’,融合到这个dcas9上。同时,改造我们的向导rna。这样,当dcas9,在grna的引导下,找到目标位点时,它,不切割dna。”
“它做的,是,像一个,精准的,化学手术刀一样,只,对目标dna链上的,某一个,特定的碱基,比如,胞嘧啶c,进行,化学修饰,把它,变成,尿嘧啶u。而细胞在复制的时候,会把u,识别成,胸腺嘧啶t。”
“这样一来,我们就实现了,一个,c到t的,单碱基替换!整个过程,根本,没有切断dna双链!自然,也就,从根本上,避免了,nhej修复机制,带来的,随机插入和缺失。”
“这……这……单碱基编辑(base editor)!”吴越的呼吸,瞬间,变得急促起来!
这个构想……实在是,太天才了!
它,完全,绕开了,dna双链断裂和修复这个,最大的难题!直接,在,单个碱基的层面上,进行,精准的“外科手术”!
如果,这个技术能实现,那基因编辑的安全性,将,会得到,指数级的提升!
“这还不够。”陆峰的声音,再次响起,打断了吴越的震惊。
“单碱基编辑,虽然精妙,但它,能做的,也有限。只能实现,c到t,或者,a到g的转换。如果,我想,插入一段基因,或者,删除一段基因,怎么办?”
“所以,我说的crispr-cas9 pro,还包括,另一个,更强大的系统。我们叫它——引导编辑(pri editor)!”
陆峰擦掉白板,画了一个,更复杂的结构。
“我们,把cas9蛋白,和,一个‘逆转录酶’,融合在一起。然后,我们,设计一种,更长的,向导rna,我们叫它pegrna。”
“这个pegrna,不仅,包含了,识别靶点的序列,还,自带了一个,‘模板’。这个模板上,就写着,我们想要,修改成的,正确基因序列。”
“当,这个融合蛋白,找到目标位点后,cas9蛋白,只,切开dna的一条链。然后,逆转录酶,就会,以pegrna上的模板为蓝本,把,正确的序列,‘写’到,被切开的dna链上。”
“最后,细胞自身的修复系统,会,以这条,被修改过的链为模板,把,另外一条链,也,修正过来。”
“这样,我们,就能,实现,任意类型的,基因编辑!不管是,单碱基替换,还是,小片段的,插入和删除!而且,整个过程,同样,没有,产生,危险的dna双链断裂!”
当陆峰,把“引导编辑”的原理,清晰地,呈现在白板上时。
整个会议室,彻底,疯了。