就在全球依旧笼罩在 COVID-19 阴霾中的当下，与美丽的“逆行者们”——医护人员类似，有一群人激战在没有喧嚣的一线，在实验室里寻求着更多的解决方案。
其间有一项技能不得不提，那便是被誉为 “基因魔剪” 的 CRISPR。CRISPR 技能能够用于干涉细胞的遗传活性，即改动、修正或去除基因，曾在 2014 年被《麻省理工科技谈论》评为当年的 “十大打破技能” 之一。
跟着渐渐的变多的科学家在 CRISPR 上付诸心力，这项新式技能近年来也得到迅猛发展，现已抵达了新的前史阶段——科学家们正在探究运用这项技能进行疾病医治， CRISPR 范畴三大上市公司CRISPR Therapeutics、Editas Medicine、Intellia Therapeutics现已在推动相关的临床实验，估计在本年，咱们就能看到不少 CRISPR 临床实验数据。
图丨 CRISPR 范畴三大上市公司（来历：各自官网）
而眼下更急迫的问题是，CRISPR 能否协助人类抵挡新冠病毒？
这正是在美国斯坦福大学，由我国学者亓（Qi）磊带领的研讨团队期望讨论的问题。
图丨此次论文（来历：BioRxiv）
近来，亓磊地点的团队在生物医学预印本网站 BioRxiv 发表文章（未经同行评议）“Development of CRISPR as a prophylactic strategy to combat novel coronavirus and influenza”，介绍了他们运用 CRISPR 对立新冠病毒研讨发展。
值得一提的是，作为 CRISPR 底层技能在我国和欧盟的一起发明人，亓磊一起也是 dCas 技能、CRISPRi/a 基因调控、CRISPR-GO 基因组操控等多项技能的首要发明人，手持 20 余项专利。因为在基因修改、调控范畴的抢先作业，亓磊成为 2018 年《麻省理工科技谈论》“35 岁以下科学技能创新 35 人”我国区的获奖者。
那么，这次经过基因魔剪探寻对立新冠病毒的实验中详细展示了怎样的或许性？
基因魔剪矛头乍现
依据论文，团队证明了这个办法具有必定的可行性：CRISPR 成功使培养皿溶液中的病毒量减少了 90％。正如文章中写道的：“ PAC-MAN 办法或许是一种可快速布置的应对冠状病毒的战略。”
这次实验的主角——CRISPR 技能——全称为 Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats，即成簇的规则距离的短回文重复序列，与其上游的 Cas 基因形成了在细菌中高度保存的 CRISPR/Cas 体系。
CRISPR/Cas 体系是一种存在于大多数细菌或古细菌中的一类后天获得性免疫，当外源遗传物质侵略时，它首要会将侵略的噬菌体或外源质粒 DNA 信息整合到本身 CRISPR 序列中，当病毒再次侵略时，该体系可辨认并炸毁病毒。
针对这一特色，科学家对 CRISPR/Cas 进行改进，使其能够锚定特定序列进行基因修改。正是因为其精准的 DNA 靶向和剪切功用，CRISPR 技能被大范围的运用于生命科学范畴，至今已搅动起许多涟漪。
其间又以为人所熟知的 CRISPR/Cas9 体系最为简略便利，首要靶向 DNA 剪切，而 Cas13 蛋白则能够确定特定的 RNA 序列上，对其进行切开和损坏。RNA 则正是 SARS-CoV2 的（COVID-19 的致病病毒）遗传物质。
传统的疫苗研制是一个疫苗针对一种病毒。许多病毒会变异，这样相应的疫苗也会失效。而 CRISPR 体系奇特的当地在于，运用 6 个 CRISPR 导游 RNA，能够轻松又有用辨认超越 90% 的人类已知的冠状病毒（包含 3051 种已测序的冠状病毒，和咱们熟知的 SARS、MERS 等）。而运用传统的疫苗，或许需求 3000 多种疫苗才干抵挡这 3051 种冠状病毒。
（来历：Susanna M. Hamilton/Broad Communications）
在本项研讨中，亓磊所带领的团队正是运用了 PAC-MAN 办法，即根据 CRISPR/Cas-13d 的基因修改办法，在细胞水平上证明了 CRISPR 能够有用地下降病毒 RNA 水平及仿制，其间部分 crRNAs 靶向率可达 91%。将 RNA 切碎，也正是断了病毒的“根基”。理论上来说，这将足以阻断疾病的发展。
“咱们的 PAC-MAN 办法，有或许成为应对泛冠状病毒引起的突发盛行病快速且可行的手法”，文章中对此写道。
但这是否意味着，CRISPR 能敞开人类运用基因兵器对立盛行病毒的新时代？
仍有重重应战
先不要振奋，或许你现已注意到，文章中的点评还包含着 “或许” 二字，而这并非研讨者的自谦。
从培养皿到临床实验直至最终运用，中心仍有漫绵长路。
对此，该团队成员也供认，与其以为它是一项行将进入动物或人体实验阶段的疗法，该项研讨更像是一个蓝图，或者说，一个概念的验证。
图丨亓磊（来历：Stanford 官网）
究竟还有太多的不知道要素。
首要便是，团队用于实验的并非真实的 SARS-CoV2 冠状病毒（因为没有权限）。而这也正是来自乔治亚理工学院的 Philip Santangelo 教授的首要存疑部分。他以为想要证明能够中和病毒，就必须运用正常毒株，而非并不具有仿制才能的类似物，究竟“这些病毒仿制的太快了”。
CRISPR 体系的投递又是另一个问题——是否能够将他们送至需求医治的细胞？咱们需知，新冠病毒暴虐的肺部，因为黏液和特殊性等原因，历来不是个简单靶向的器官。
别的，除了这些技能层面的困难，层层批阅与临床实验，相同是前路的重重阻止。来自加州大学伯克利分校的 Fyodor Urnov 教授以为，“坦率的说，未来的 4-6 个月内，这项研讨进入人体实验阶段的或许性是零”。虽然 CRISPR 风头正盛，但现在 FDA 只同意了三项用于人体实验的 CRISPR 项目。
关于团队的下一步方案，亓磊对 DeepTech 表明：“咱们的期望是 CRISPR 技能能够在最短时间内进入临床实验，成为反抗新冠病毒的有用医治东西。现在还有许多动物体内潜在的冠状病毒或许在未来某个时间点感染人类。
“将 CRISPR 东西归入抗病毒东西箱，能够大大补偿疫苗研制的缺乏，能够在未来大大缩短病毒感染的或许性，包含那些尚在动物体内还未感染人类的病毒。短期内，咱们会测验 CRISPR 关于活体病毒的反抗力。而且咱们会结合现在老练的分子传递办法，将 CRISPR 分子安全地投递到肺部细胞以反抗病毒”。
团队期望在夏天完毕前完结活体病毒的测验，下半年完结动物模型实验，并在 2021 年上半年能够展开临床实验。
承载期望
实践上，在这次新冠爆发之前，就现已有许多组织和集体开端了 CRISPR 应对盛行病的研讨。
（来历：DARPA 网站）
2018 年，美国国防部高档研讨方案局（Defense Advanced Research Projects Agency）开端了一项为期四年的研讨项目—“Prepare”，旨在经过遗传途径找到未来能够正常的运用的医疗办法，亓磊地点斯坦福的实验室就接受了该项目基金的赞助。
2019 年，亓磊的实验室开端了一项根据 CRISPR 技能的流感对立研讨。也正是因此有了必定的根底，使得在疫情之初，该团队就意识到研讨或许并及时地将研讨方向进行了调整。
相同对此充溢爱好的还有一些草创公司，总部坐落旧金山的生物草创公司 Mammoth Biosciences 便是其间之一。他们称现已研制了一款快速高效的 COVID-19 检测的新办法，能够将数小时的检测时间缩短为 30 分钟。该公司由 CRISPR 研讨前驱 Jennifer Doudna 博士参加创立，本年初宣告完结 4500 万美元 B 轮融资。
（来历：Mammoth Biosciences 官网）
CRISPR 是一种簇新的东西，短少运用前史和可行的依据，但并不代表没有用途。
正如 Urnov 教授所说，“咱们正处在一个任何主意都值得去实践寻求的前史时间，此时咱们拥有着远超 13 世纪可用的隔绝、17 世纪的药物、18 世纪的疫苗之外更有用的手法。”
虽然理论与实践之间或有千山隔绝，但千里之行始于足下。或许这一次帮不上忙，但下一次或许能够利刃出鞘。
-End-
参阅：
https:///story/could-crispr-be-the-next-virus-killer/
https://www.darpa.mil/news-events/2018-05-25
