美國華裔學者研精準基因剪刀
可修正九成致病突變 出錯風險更低
科學期刊《自然》周一發表研究報告，宣布美國布羅德研究所(Broad Institute)核心成員、華人生物學家劉如謙(圖)及其同事研發出一種比現行「基因剪刀」CRISPR更安全、準確和有效的新基因編輯技術。這項技術名為「先導編輯」(prime editing)，儼如「基因文字處理器」，藉着替換鹼基更改基因組的序列，同時可避免DNA雙鏈斷裂，可修正約89%的已知與疾病相關的人類遺傳變異。
「先導編輯」技術由隸屬哈佛大學與麻省理工合辦布羅德研究所的默金醫療保健轉化技術研究所開創。基因編輯即更改DNA編碼的4個鹼基——A、C、T和G，包括剔除、添加、替換。報告稱，研究團隊使用新方法對人類細胞做了逾175次基因編輯，例如針對家族黑蒙性癡呆症(Tay-Sachs disease)和鐮刀型紅血球疾病(sickle cell disease)，剔除和置換病人細胞中的致病基因突變。現時已知約有7.5萬種能引起疾病的人類基因突變，團隊推測「先導編輯」可修正其中89％。
報告共同作者、華裔美籍科學家劉如謙說：「先導編輯更似是文字處理器，能夠尋找目標的DNA序列，精準地以替換有問題的鹼基。」它是由CRISPR-Cas9與反轉錄酶這兩個分子生物學重要的蛋白質結合而成的單一「機器」。它藉着一個內含經過改造RNA的分子，可導引經過編輯的酶去到目標位置，填補剔除的目標鹼基，構成新序列。
瞄準修改目標 免DNA雙鏈斷裂
科學家稱，此方法能突破現時基因剪刀CRISPR把一大段DNA剪輯、修補，而可能出錯的限制。劉如謙指出新技術不會把DNA雙螺旋的兩條鏈都切到，大大減低修改過程錯誤導致意想不到危險的可能。他說：「先導編輯的確是邁向長久所希冀、隨心所欲地對人類基因組作出任何部位DNA修改這範疇的一步，也可能是重要一步。」
紐約市紀念斯隆-凱特琳癌症中心的分子生物學家雅辛(Maria Jasin)認為，先導編輯可能是顛覆傳統的技術。加州大學柏克萊分校的遺傳學專家烏爾諾夫(Fyodor Urnov)以民航機形容CRISPR，但以直升機形容先導編輯技術，稱後者能帶人們到特定地點而非一個較大範圍。他希望該技術能讓科學家修正CRISPR修正不了的致病突變，例如發生於神經系統的。
臨牀應用仍待研究
不過研究員指出，新技術尚須一段時日更多研究和深入了解運用，才能臨牀應用。
(NPR/BBC/Broad Institute)
