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正文 第349章 基因“剪刀”的震撼
    陆峰的话音落下,会议室里陷入了一种奇特的寂静。

    不是反对,也不是质疑,而是一种,被过于宏伟的目标冲击过后,大脑暂时宕机的状态。

    基因编辑技术?

    在场的专家们,谁不知道这个?

    特别是陈实先院士,他可以说是国内最早接触这个领域的学者。从上世纪九十年代,他就在实验室里,用第一代的“锌指核酸酶(zfn)”技术,尝试去敲除小白鼠的某个基因。

    那过程,简直就是一场噩梦。

    效率低得令人发指,一百次实验,能成功一次,就得烧高香庆祝。更要命的是,那把“基因剪刀”跟个醉汉一样,指东打西,经常剪错了地方,造成大量的“脱靶效应”。一个基因没修好,反而把其他几百个基因给弄坏了。

    后来,第二代的“talen”技术出来了,精准度是高了一点,但设计和构建起来,又麻烦得要死。做一个,就要花掉实验室半年的经费和一个博士生全部的头发。

    至于陆峰口中那个“crispr-cas9”……

    在座的几位,紧跟国际前沿的年轻学者,倒是听说过。据说,这是国外一个实验室,最近才从细菌的免疫系统里,发现的一种,很有潜力的新技术。但相关的论文,也才刚刚发表,还处在,最最基础的理论研究阶段,连名字,都拗口得很少有人能念对。

    可陆峰现在,不仅,准确地说出了这个名字,还,在后面加了个“pro”?

    第三代?

    还“不太成熟的设想方案”?

    这口气,也太大了吧!

    “陆总,恕我直言。”那位之前提问的,海归年轻专家,扶了扶眼镜,再次站了起来。他叫吴越,哈佛博士后,在基因编辑领域也是一颗冉冉升起的新星。他骨子里,有着西方科研体系训练出来的严谨和审慎。

    “crispr-cas9系统,其核心,是利用一段向导rna(grna),去引导cas9蛋白,到基因组的特定位置,进行切割。这个想法,确实非常巧妙。但是,它同样,面临着严重的脱靶问题。因为,人类基因组高达三十亿个碱基对,想在这么大的一个文库里,找一个完全独特,长度只有二十个碱基的序列,太难了。grna,很容易,就结合到,相似的,非目标序列上去。”吴越说得很专业,也很客观。

    “而且,cas9蛋白,这把‘剪刀’本身,也并不完美。它的切割活性,受到很多因素的影响。更重要的是,它切断dna双链后,细胞会通过自身的修复机制(nhej或hdr)来修复断口。这个修复过程,是随机的,不可控的。很多时候,会引入新的,意想不到的突变。”

    吴越一口气,说出了crispr技术,目前面临的,最核心的几大瓶颈。

    在场的专家们,纷纷点头。这才是,科学应有的态度。一个新技术,从理论到应用,中间,隔着无数座这样的大山。绝不是,拍拍脑袋,就能解决的。

    陈实先院士,也赞许地看了一眼吴越。这个年轻人,有水平,有胆识,敢在陆峰面前,说出这些“不合时宜”的大实话,很难得。

    他清了清嗓子,用一种,比较委婉的语气,补充道:“陆总,小吴说的,都是事实。生命,是这个世界上,最精密,也最复杂的系统。我们对它的了解,还非常肤浅。在基因编辑这个事情上,我们必须,慎之又慎。一步走错,后果,不堪设设想。”

    所有人的目光,再次集中到陆峰身上。

    他们想看看,这个创造了无数工业奇迹的“外行”,面对,生命科学领域,真正的技术壁垒时,会如何应对。

    是被问得哑口无言?还是,继续说一些,宏大而空洞的口号?

    陆峰,笑了。

    他没有反驳,反而,对着吴越,点了点头:“吴博士,你说的非常对,非常专业。你指出的这几个问题,确实是,限制crispr技术,走向临床应用的核心障碍。”

    吴越没想到陆峰会这么说,一时间,有些不知所措。

    “但是,”陆峰话锋一转,走到了白板前,“如果,我们,换一种思路呢?“

    他拿起笔,在白板上,画了一个简单的示意图。

    “你们看,传统的crispr-cas9,好比一把,普通的剪刀。它很锋利,但,剪下去之后,怎么把断掉的两头,完美地,重新粘起来,它管不了。全靠,细胞自己‘缝’。缝得好不好,看运气。”

    “那我们,为什么,不能,给这把剪刀,升个级呢?”

    “比如,我们,对cas9蛋白,进行一些改造。让它,失去,切割dna双链的能力,变成一个‘死’的cas9,我们叫它dcas9。这样一来,它就不会,到处乱剪,造成不可控的损伤了。”

    “dcas9?”吴越和几个年轻学者,眼睛一亮。这个思路,确实有人在尝试。

    “然后,”陆峰继续画着,“我们,再把一个,‘脱氨酶’,融合到这个dcas9上。同时,改造我们的向导rna。这样,当dcas9,在grna的引导下,找到目标位点时,它,不切割dna。”

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    “它做的,是,像一个,精准的,化学手术刀一样,只,对目标dna链上的,某一个,特定的碱基,比如,胞嘧啶c,进行,化学修饰,把它,变成,尿嘧啶u。而细胞在复制的时候,会把u,识别成,胸腺嘧啶t。”

    “这样一来,我们就实现了,一个,c到t的,单碱基替换!整个过程,根本,没有切断dna双链!自然,也就,从根本上,避免了,nhej修复机制,带来的,随机插入和缺失。”

    “这……这……单碱基编辑(base editor)!”吴越的呼吸,瞬间,变得急促起来!

    这个构想……实在是,太天才了!

    它,完全,绕开了,dna双链断裂和修复这个,最大的难题!直接,在,单个碱基的层面上,进行,精准的“外科手术”!

    如果,这个技术能实现,那基因编辑的安全性,将,会得到,指数级的提升!

    “这还不够。”陆峰的声音,再次响起,打断了吴越的震惊。

    “单碱基编辑,虽然精妙,但它,能做的,也有限。只能实现,c到t,或者,a到g的转换。如果,我想,插入一段基因,或者,删除一段基因,怎么办?”

    “所以,我说的crispr-cas9 pro,还包括,另一个,更强大的系统。我们叫它——引导编辑(pri editor)!”

    陆峰擦掉白板,画了一个,更复杂的结构。

    “我们,把cas9蛋白,和,一个‘逆转录酶’,融合在一起。然后,我们,设计一种,更长的,向导rna,我们叫它pegrna。”

    “这个pegrna,不仅,包含了,识别靶点的序列,还,自带了一个,‘模板’。这个模板上,就写着,我们想要,修改成的,正确基因序列。”

    “当,这个融合蛋白,找到目标位点后,cas9蛋白,只,切开dna的一条链。然后,逆转录酶,就会,以pegrna上的模板为蓝本,把,正确的序列,‘写’到,被切开的dna链上。”

    “最后,细胞自身的修复系统,会,以这条,被修改过的链为模板,把,另外一条链,也,修正过来。”

    “这样,我们,就能,实现,任意类型的,基因编辑!不管是,单碱基替换,还是,小片段的,插入和删除!而且,整个过程,同样,没有,产生,危险的dna双链断裂!”

    当陆峰,把“引导编辑”的原理,清晰地,呈现在白板上时。

    整个会议室,彻底,疯了。

    如果说,“单碱基编辑”,是,对传统crispr的,一次巧妙的“魔改”。

    那么,“引导编辑”,就是,一次,颠覆性的,范式革命!

    它,就像,给基因编辑,装上了一个,可以,任意搜索、复制、粘贴的,“word处理器”!

    精准!高效!安全!

    它,几乎,解决了,现有基因编辑技术,所有的痛点!

    “我的天……我的天啊……”

    吴越,这位哈佛回来的青年才俊,此刻,像个小学生一样,呆呆地,看着白板上的图,嘴里,不停地,喃喃自语。

    他,感觉自己,过去十年,学的所有的东西,都,被眼前这个“外行”,给,彻底颠覆了。

    而陈实先院士,这位,在遗传学领域,耕耘了五十年的,老前辈,此刻,已经,完全,控制不住自己的情绪了。

    他,猛地,从座位上站起来,几步,冲到白板前。

    他那双,因为常年做实验,而有些,微微颤抖的手,抚摸着,白板上,陆峰画下的那些,结构图和,反应式。

    那眼神,不像是在看,冰冷的图纸。

    而像是在,朝圣!

    他,转过身,看着陆峰,嘴唇,哆嗦着,却,一个字,也说不出来。

    许久,他,才,从喉咙里,挤出几个字。

    “陆……陆总……这……这些……都是,您……您自己想出来的?”

    陆峰,看着这位,为国家,奉献了一辈子的老科学家,那,因为极度激动,而涨得通红的脸,心中,也是感慨万千。

    他,郑重地,点了点头。

    “是。一些,不成熟的,想法。”

    “噗通!”

    陈实先院士,再也支撑不住,双腿一软,竟然,一屁股,坐倒在了地上。

    “老陈!陈院士!”

    “快!快扶住陈院士!”

    会议室里,顿时,乱成一团。

    林巧稚院长,第一个冲了过去,蹲下身,检查陈院士的身体。

    “没事,没事,”陈院士摆了摆手,拒绝了别人的搀扶,自己,撑着地,慢慢地,站了起来。

    他,看着满屋子,关切的眼神,又看了看,一脸平静的陆峰,突然,老泪纵横。

    “我不是,身体有事。我……我是,太激动了……太激动了啊!”

    他,用袖子,胡乱地,擦了一把眼泪,声音,嘶哑,却,充满了,一种,前所未有的,力量。

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