最初,CRISPR只是细菌体内的一个“免疫机制”,用于防御入侵病毒和外源DNA。随着研究深入,CRISPR被科学家们“化为己用”,基于此实现了基因删除、插入、激活、大片段以及染色体敲除等可能。如今,CRISPR已经成为纠正突变基因、解决器官异种移植关键难题、治疗疑难杂症等领域的热门技术。
现在,由哈佛大学的遗传学教授乔治?丘奇(George Church)领导的研究团队利用“魔剪”技术对细胞进行了13,200次基因改造,创下了基因编辑领域的一项记录。
他们希望,以更大规模重写基因组,这最终可能会导致物种被“重新设计”。
大规模基因编辑
这种大规模的基因编辑之前已有研究团队尝试过。2017年,由Paul Thomas带领的一个澳大利亚团队使用CRISPR对小鼠的Y染色体进行了编辑,并成功将其整个删除了。这一策略被认为是唐氏综合征的潜在治疗方法。
因为CRISPR会切开DNA双螺旋结构,一次进行太多编辑会杀死细胞,这限制了过去大规模编辑的尝试。来自澳大利亚昆士兰大学的Geoff Faulkner团队曾在2016年尝试敲除500个小鼠胚胎中的LINE片段,以此确定这一编辑对小鼠发育和行为的影响。但是,并没有小鼠存活下来。
George Church团队的新尝试
为了打破新的基因编辑记录,哈佛团队将CRISPR“瞄准”一段DNA序列:LINE-1,一种遍布人体基因组的重复片段,可以自我复制,约占基因组的17%。
为了避免细胞死亡的问题,哈佛团队改版了传统的CRISPR,研发了一套单碱基编辑技术——dead-Cas9 base editor(dBEs),可以避免切割DNA,而是用一个碱基替换另一个,例如将C转换为T。最终,他们可以在细胞内编辑超13000次,且不会杀死细胞。这项研究成果于3月发表在预印本杂志bioRxiv。
学界观点
有学者认为,这项工作提供了一种方法进行试验且不会导致全基因组不稳定。但是也有人持怀疑态度,他们认为这项工作并不足以“启动”大规模基因组编辑。澳大利亚国立大学的Gaetan Burgio称,该技术宣称的对物种进行重新设计系“夸大其词”。
然而,George Church认为,大规模基因编辑是“清理基因组”(去除其中垃圾)的一种方法。2015年,他实验室清除了猪基因组中潜伏的62份逆转录病毒遗传物质。这些病毒会被重新激活,这对于“器官异种移植”而言是一个大隐患。当时研究团队使用的是一种“不朽”的猪肾脏细胞(可以在培养皿中无限地生存和分化)。
同年,他和学生杨璐菡共同创办了一家生物技术公司eGenesis,计划利用CRISPR技术来实现猪异种器官移植到人体。2017年,他们成功在活体猪身上证实了这一可行性,收获世界首批内源性逆转录病毒基因失活的幼猪。相关研究成果发表在《Science》期刊。
George Church表示,他的最终目标是创建人体基因组已经被修改过的器官和组织,能够对所有病毒都免疫。这一过程被称为“重新编码”(recoding),将涉及约9811个精准的基因修饰。目前,George Church实验室已经开始了相关工作,在实验室对他自己的细胞进行重新编码。
参考资料:
Enabling large-scale genome editing by reducing DNA nicking
Genome engineers made more than 13,000 CRISPR edits in a single cell
杨璐菡团队Science发文:CRISPR编辑猪,突破异种移植难题!
来源:生物探索
为你推荐
资讯 药品试验数据保护9问?为什么中药不适用于数据保护制度? 国家药监局发布 《药品试验数据保护实施办法》
数据保护是指,符合条件的化学药品和生物制品获批上市时,国家药监局对申请人提交的自行取得且未披露的试验数据和其他数据实施保护,给予最长不超过6年的数据保护期。数据保护期...
2026-05-15 18:16
资讯 博腾股份首个欧洲基地遭诺华单方面节约
5月13日,博腾股份(300363 SZ)发布《关于对外投资进展及重大风险提示的公告》,根据公告,其位于斯洛文尼亚的研发生产基地遭到诺华公司(Novartis)的单方面解约,诺华单方要...
2026-05-15 14:43
资讯 甘李药业先后两款胰岛素产品在欧盟获批
5月14日晚间,甘李药业发布公告称,甘李药业股份有限公司及其欧洲全资子公司甘李药业欧洲有限责任公司(Gan&LeePharmaceuticalsEurope GmbH)于近日收到欧盟委员会(EuropeanCo...
2026-05-15 12:00
资讯 2026年度国家医保基金飞行检查正式全面启动
5月14日,国家医保基金飞行检查湖南现场启动会暨警示教育会在长沙召开,这标志着2026年度国家医保基金飞行检查正式全面启动。国家医保局党组成员、副局长黄华波出席会议并讲话。
2026-05-15 08:29
资讯 泰格医药实控人被立案,还拖累了哪些上市公司
5月12日晚间,国内CRO龙头企业泰格医药(300347 SZ;3347 HK)发布公告称,公司实际控制人叶小平、曹晓春收到中国证监会《立案告知书》,二人因涉嫌持股变动相关信息披露违法...
2026-05-14 18:11
资讯 诺贝尔化学奖获得者创办的AI制药公司 Isomorphic Labs 完成21亿美元B轮融资
据国外媒体消息,由谷歌DeepMind孵化、AI制药企业Isomorphic Labs完成21亿美元(约合人民币142 5亿元)B轮融资。
2026-05-14 13:29
资讯 CDE:2025年度药品审评报告
2025 年受理 16130 件技术审评类药品注册申请,以药品类型统计,中药注册申请 2723 件,化学药品注册申请10587 件,生物制品注册申请 2820 件。
2026-05-14 11:54
资讯 欧洲肥胖大会:诺和诺德Wegovy在所有绝经阶段的女性中均实现了显著减重
丹麦当地时间5月12日,诺和诺德公布数据显示,Wegovy(诺和盈)在女性肥胖症患者不同生育生命阶段中均达成了显著且一致的减重效果,涵盖绝经前阶段、绝经期和绝经后阶段[1]。绝...
2026-05-13 12:59
资讯 伊米诺康完成 2.5 亿元 A 轮融资 加速打造全球领先全人源抗体发现平台
本轮融资由维梧资本领投,高脉元航跟投,老股东熙诚金睿、泰煜投资大比例超额追加投资,资金将重点用于核心技术迭代、平台商业化落地与创新能力升级。
2026-05-13 09:58
资讯 减重之后怎么办?礼来ECO最新数据将行业视线推向“长期维持”
2026年5月13日,礼来公布SURMOUNT-MAINTAIN和ATTAIN-MAINTAIN两项后期临床研究详细结果。
2026-05-13 09:53
资讯 147亿,A股医药板块有史以来最大的年度亏损
147亿,A股医药板块有史以来最大的年度亏损。近日,A股疫苗明星企业智飞生物(300122 SZ)发布的2025年年报公布了这一“成绩”。这也是智飞生物上市以来首个亏损。
2026-05-12 20:21
资讯 恒瑞医药与BMS达成总交易额可达约152亿美元的战略与许可合作
本次合作协议共包含 4 项恒瑞肿瘤学及血液学项目、4 项 BMS 免疫学项目,以及双方依托恒瑞研发引擎与多元创新技术平台共同研发的 5 项创新项目,值得注意的是,这13在研...
2026-05-12 13:40
资讯 徐和平教授荣膺国际视觉与眼科研究协会(ARVO)金质会士(FARVO Gold)荣誉称号
近日,国际视觉与眼科研究协会(The Association for Research in Vision and Ophthalmology, ARVO)在美国丹佛召开的2026年年会上正式公布了本年度金质会士(ARVO Gold Fellow,FARVO)评选结果。
2026-05-12 13:35
资讯 中国生物技术发展中心:细胞组分及衍生物治疗新技术临床研究备案指引(第1版)
本指引适用于在我国境内开展的非以药品注册为目的的细胞组分及衍生物治疗新技术临床研究,本指引所指的细胞组分及衍生物治疗新技术不依赖完整活细胞,是指利用人自体或异体干细...
2026-05-12 10:05
资讯 迈瑞遭证监会监管六问
5月8日,中国证监会对外公布最新一期《境外发行上市备案补充材料要求》(2026年4月27日—2026年5月8日),国际司共对7家企业出具补充材料要求,其中包括已于2025年11月10日向港交...
2026-05-10 19:21
资讯 复星医药至多10.15亿元取得两款FAK抑制剂中国大陆区域独家商业化权利
5月8日,应世生物宣布与复星医药达成战略合作。根据协议约定,应世生物将授予复星医药其自主开发的两款创新 FAK 抑制剂IN10018(Ifebemtinib)、IN10028在中国(不含港澳台地...
2026-05-09 16:14





