基因編輯技術稱為基因編輯技術其起源是針對細菌的免疫系統,這項功能將來可能會對他們不利。
透過用工具武裝噬菌體病毒,迫使細菌自食其果,科學家希望我們能夠開發出強大的新方法來擊敗抗生素抗藥性病原體,甚至可能塑造我們身體的微生物區系。
研究報告發表於CRISPR 2017會議美國的等人描述了在修改針對特定細菌的病毒方面所取得的進展,這些病毒的基因使宿主的酶切入其自身的 DNA 中。
成簇的規則間隔的短回文重複序列?簡而言之?是DNA序列由形成長回文的重複程式碼組成。
細菌產生它們作為一種針對病毒的免疫系統,稱為噬菌體,滑動位的基因從環境中清除進入重複代碼。
透過將病毒 DNA 儲存在 CRISPR 序列中,可以快速檢測到任何未來的感染,然後 CRISPR 相關係統(或 cas)酶可以使用該序列作為信標,鎖定感染病毒基因並選擇性地剪斷它們或撕裂它們他們被撕成碎片。
大約25年前,研究人員意識到這個由CRISPR序列和cas酶組成的剪貼系統可以在實驗室中用於人工編輯序列,於是一個新的工程工具包誕生了。
近年來,隨著該技術在應用領域的進展,該技術經常出現在新聞中。癌症治療乃至消除愛滋病毒感染。
雖然它可能並非沒有某些風險, CRISPR 基因編輯引發了一場小革命。
將其帶回其根源並將其變成對抗其創造者的武器有一種機緣巧合的感覺。
“我現在看到使用噬菌體殺死細菌有些諷刺,”首席科學官說的基因座生物科學公司,Rodolphe Barrangou,在 CRISPR 2017 會議上。
使用噬菌體作為治療感染的一種療法並不新鮮,相關試驗可以追溯到很早以前作為 20 年代。
噬菌體的使用很有吸引力,因為它們比抗生素更具特異性,僅針對特定類型的細菌,因此不會對我們自身的健康構成風險。 病毒還可以穿透細菌產生的黏膜塗層以提供保護和黏附。
俄羅斯經歷過相當程度的成功冷戰期間,噬菌體療法處於鐵幕後面,但無法為自然產生的病毒申請專利,隨著細菌的快速適應,繁文縟節和技術限制使得西方更容易專注於抗生素。
和超級細菌流行病迫在眉睫不久之後,人們的注意力將重新回到噬菌體作為殺死細菌的方法上,而 CRISPR 對舊的想法進行了新的詮釋。
Locus Biosciences 是北卡羅來納州立大學的衍生公司測試極限CRISPR 技術,包括給予噬菌體 CRISPR含有抗生素抗性基因代碼的序列。
用這些基因瞄準細菌,CRISPR序列將形成細菌自身cas酶的靶標,有效阻斷抗藥性,甚至促使細菌吞噬自身DNA並自我毀滅。
近年來,我們已經認識到我們與環境中細菌的關係是多麼複雜,以及我們處理細菌的工具是多麼遲鈍。
我們腸道菌叢的變化與以下所有因素有關:帕金森氏症到到肥胖,顯示我們攜帶的細菌種類可能對我們健康的許多方面產生重大影響。
憑藉其精準的手術精度,這項技術有一天可能會被用來選擇我們腸道中的特定細菌菌株,將它們從生態系統中刪除,並允許我們編輯我們的微生物組。
鑑於我們實際上正處於 CRISPR 技術的黎明期,並且我們對人體細菌生態系統背後的複雜性的掌握,我們暫時只能推測。
隨著抗生素逐漸失去光澤,諸如此類的全新解決方案可能值得密切關注。