基因编辑技术被称为基因编辑技术其起源是针对细菌的免疫系统,这一功能将来可能会对他们不利。
通过用工具武装噬菌体病毒,迫使细菌自食其果,科学家们希望我们能够开发出强大的新方法来击败抗生素耐药性病原体,甚至可能塑造我们身体的微生物区系。
研究报告发表于CRISPR 2017会议美国的等人描述了在修改针对特定细菌的病毒方面所取得的进展,这些病毒的基因使宿主的酶切入其自身的 DNA 中。
聚集的规则间隔的短回文重复序列 –简而言之——是DNA序列由形成长回文的重复代码组成。
细菌产生它们作为一种针对病毒的免疫系统,称为噬菌体,滑动位的基因从环境中清除进入重复代码。
通过将病毒 DNA 存储在 CRISPR 序列中,可以快速检测到任何未来的感染,然后 CRISPR 相关系统(或 cas)酶可以使用该序列作为信标,锁定感染病毒基因并选择性地剪断它们或撕裂它们他们被撕成碎片。
大约25年前,研究人员意识到这种由CRISPR序列和cas酶组成的剪切粘贴系统可以在实验室中用于人工编辑序列,于是一个新的工程工具包诞生了。
近年来,随着该技术在应用领域取得的进展,该技术经常出现在新闻中。癌症治疗乃至消除艾滋病毒感染。
虽然它可能并非没有某些风险, CRISPR 基因编辑引发了一场小革命。
将其带回到其根源并将其变成对抗其创造者的武器有一种机缘巧合的感觉。
“我现在看到使用噬菌体杀死细菌有些讽刺,”首席科学官说的基因座生物科学公司,Rodolphe Barrangou,在 CRISPR 2017 会议上。
使用噬菌体作为治疗感染的一种疗法并不新鲜,相关试验可以追溯到很早以前作为 20 年代。
噬菌体的使用很有吸引力,因为它们比抗生素更具特异性,仅针对特定类型的细菌,因此不会对我们自身的健康构成风险。 病毒还可以穿透细菌产生的粘膜涂层以提供保护和粘附。
俄罗斯经历过相当程度的成功冷战期间,噬菌体疗法处于铁幕后面,但无法为自然产生的病毒申请专利,而且随着细菌的快速适应,繁文缛节和技术限制使得西方更容易专注于抗生素。
和超级细菌流行病迫在眉睫不久之后,人们的注意力将重新回到噬菌体作为杀死细菌的方法上,而 CRISPR 对旧的想法进行了新的诠释。
Locus Biosciences 是北卡罗来纳州立大学的一家衍生公司测试极限CRISPR 技术,包括给予噬菌体 CRISPR含有抗生素抗性基因代码的序列。
用这些基因瞄准细菌,CRISPR序列将形成细菌自身cas酶的靶标,有效阻断耐药性,甚至促使细菌吞噬自身DNA并自我毁灭。
近年来,我们已经认识到我们与环境中细菌的关系是多么复杂,以及我们处理细菌的工具是多么迟钝。
我们肠道菌群的变化与以下所有因素有关:帕金森病到到肥胖,表明我们携带的细菌种类可能对我们健康的许多方面产生重大影响。
凭借其精准的手术精度,这项技术有一天可能会被用来选择我们肠道中的特定细菌菌株,将它们从生态系统中删除,并允许我们编辑我们的微生物组。
鉴于我们实际上正处于 CRISPR 技术的黎明期,并且我们对人体细菌生态系统背后的复杂性的掌握,我们暂时只能推测。
随着抗生素逐渐失去光泽,诸如此类的全新解决方案可能值得密切关注。