美國科學家創新編碼技術 可處理89%遺傳突變基因

麥浩禮 2019年10月22日 13:02:00

美國科學家創立更精准更小出現的錯誤的基因編輯技術。(湯森路透)

美國頂尖研究基因編輯的麻省理工及哈佛博勞研究所(Broad Institute of MIT and Harvard)在《自然》(Nature)期刊中發表文章,表示創建了全新、更精准的基因編輯技術,有效對壞基因作出移除及填補,且最低機會產生在編輯時出現缺失或多餘問題,原則上可處理89%已知致病性的人類遺傳突變基因。

 

我們所知道DNA是長鏈聚合物,由2條DNA互相配對緊密連合並構成雙螺旋結構,新技術是先引導Cas9的核酸內切酶(endonuclease)至特定目標的基因座點(Loci)後,將其中一邊的DNA鏈切割並放入新DNA,再以引導細胞找出「對面」沒有被切割的舊DNA,再通過複製技術完成一個完整的基因編輯。

 

 

89%能糾正

 

科學家指,目前已知約75000組能引發遺傳病的壞基因中,約89%能透過新技術作糾正。目前研究團隊已進行超過175次的編輯,包括令人體衰弱致命的鐮狀細胞血液遺傳病,以及會導致精神性痴呆的家族黑蒙性癡呆症(Tay-Sachs),這種疾病會破壞兒童神經並在5歲前死亡。

 

研究人員之一,45歲台裔美籍科學家劉如謙表示,大家可以把這個技術當成能搜索DNA序列並精准編輯的文字處理器。「是次基因編輯的發表將會是一個新開始,日後能在任何位置中進行DNA編輯,包括患有遺傳病的人」。

 

劉如謙亦表示,這種技術未來亦可引進農作物改造,產出更健康或更可持續種植的食物。

 

 

基因重新編碼

 

「重寫基因編碼」屬近年生物科技驚人發展的其中一環,目前最常見是CRISPR-Cas9編輯技術,可進行添加、去除特定基因,同時亦是2018年中國南方大學生物系副教授賀建奎,創造出兩名天生能免疫愛滋病毒的嬰兒所使用的基因編輯技術。

 

不過CRISPR-Cas9並不是一把完美「剪刀」,由於此技術是直接將基因片段「剪斷」,會導致DNA雙鏈斷裂,修改過程中或會出現細胞散亂,發生插入多餘或遺失基因的情況,若要重寫心肺等人體重要器官的錯誤基因,則需要有更高的精准度。

 

新技術將不會造成整個DNA斷裂,只切割其中一邊的DNA,再進行複製,大大提高准度及減低異常。

 

 

須證明安全有效

 

倫敦克里克研究所(Francis Crick Institute)的遺傳學家巴傑(Robin Lovell-Badge)表示,出現這個基因編輯技術實在令人振奮,將有助於對基因探索,改善動植物的遺傳疾病問題。

 

不過巴傑亦強調,人類使用這種基因編輯還需要做更多的工作。

 

「這些一種嶄新方法,需要更多的方法來證明安全和有效。到目前為止,研究團隊僅對幾種人類細胞類進行實驗,這還遠遠不夠」。

 

本語音由合作提供
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關鍵字: 基因編輯 劉如謙
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