馬婧
你是否設(shè)想過,艾滋病、癌癥可以被根治,禿頭、肥胖等“不完美”可以輕松擺脫,甚至有一天,人類真的可以返老還童?來自斯坦福大學(xué)的教授亓磊在騰訊WE大會上發(fā)表演講,向人們展示了基因編程技術(shù)的美好前景。
最近幾年,一項被稱為CRISPR(基因剪刀)的前沿技術(shù)備受關(guān)注,它是生物工程師眼中攻克疑難疾病的希望。簡單來說,基因剪刀技術(shù)有兩大功能,一個是GPS定位,另一個則像一把DNA的分子手術(shù)刀,能精準剪切人體基因的某個位置。這與計算機編程的流程相似,我們可以“插入”一個基因,“刪除”一個基因,或是“修改”一個錯誤的基因。
如果人類實現(xiàn)上述這樣的“生命編程”,那么很多疾病將不再讓人談之色變。以艾滋病為例,主要原因在于HIV病毒感染人體的免疫系統(tǒng),并且長時間潛伏造成免疫系統(tǒng)的缺失。目前,治療艾滋病的主要方式是通過控制HIV傳播,延緩HIV的發(fā)作,治療成本非常昂貴,而且并不能從根本上消滅HIV。
根據(jù)麻省理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究,生命編程方式有望根治HIV,即利用基因剪刀技術(shù)將造成艾滋病的HIV病毒序列從細胞基因組里刪除掉,從而讓HIV病毒從病人體內(nèi)永久消失。有了這樣的基因利器,艾滋病的威脅將不復(fù)存在。
然而,亓磊在研究時發(fā)現(xiàn),基因剪刀雖然強大,但有時也會犯錯,而一旦這種錯誤發(fā)生在人體的生殖細胞里,還會傳給后代,形成新的遺傳病,并且很難逆轉(zhuǎn)。
于是,他們發(fā)明了一種名為CRISPRi(基因開關(guān))的新技術(shù),去除了剪刀功能,不會對DNA造成任何損傷,但保留GPS功能,能精準定位某個基因的位置,再通過改變基因表達方式來加以修復(fù)。相對柔和的基因修復(fù)模式也能讓一些造成疾病的風(fēng)險性基因從病人體內(nèi)消失,從而避免糖尿病、癌癥、乙肝、艾滋病的困擾。
愛美之心人皆有之,越來越多的現(xiàn)代人卻深受肥胖、禿頭、少白頭等遺傳缺陷的折磨。亓磊解釋,這實際上是遺傳DNA發(fā)生了錯誤,可以通過基因修復(fù)來輕松解決。目前,生物工程師正在使用基因編程工具,為多種遺傳病尋找解決方案。
這把神奇的“鑰匙”也能打開一些對人體有益的基因。在實驗室里,通過使用很多把這樣的“鑰匙”,同時在人體細胞里打開或關(guān)閉上百個基因,就能達到非常復(fù)雜的生命編程過程。以治療癌癥為例,可以給免疫細胞編程,讓它們精準“作戰(zhàn)”,只去殺死需要殺死的癌細胞。
在不太遙遠的未來,用生命編程的方式返老還童也并非天方夜譚。最近,亓磊的團隊和斯坦福醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)生通過編程干細胞的方式,讓干細胞短時間內(nèi)快速再生出高質(zhì)量的骨頭,從而解決了老年人和糖尿病患者的骨再生難題。同樣的方法也可以適用于更復(fù)雜的器官,比如讓心臟恢復(fù)功能。