CRISPR

基因編輯技術CRISPR和TALEN的比較

2021 年 03 月 16 日2021 年 02 月 23 日 CASE PRESS CRISPR, TALEN, 三度空間擴散, 基因編輯技術, 局部區域搜尋

CRISPR是革命性的基因編輯技術，可協助人類改寫DNA編碼，應用範圍十分廣泛，包括農產品、食品、環保及生醫等領域。另一種基因編輯技術TALEN是經人工改造的限制性內切酶，可對DNA位點進行辨識、標靶與編輯，識別DNA序列的能力與Cas9相似，但二者作用方式不同。近年，全球科學家為增加基因編輯的精準度與效率，已投入了大量時間、人力及資本，評估除CRISPR以外其他基因編輯工具的可行性，我們在本文將簡介CRISPR及TALEN兩種基因編輯技術的特點，並對其作比較。

醫學&基因

基因編輯技術CRISPR重要發展歷程的回顧

2020 年 12 月 02 日2020 年 11 月 23 日 CASE PRESS CRISPR, CRISPR關聯蛋白（Cas）, 基因編輯, 後天免疫, 鹼基編輯器

2020年度諾貝爾化學獎已揭曉由基因編輯技術CRISPR發明者珍妮佛．杜德納（Jennifer Doudna）及埃馬紐埃爾．彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）共同獲得。CRISPR技術有「上帝的手術刀」之稱，使研究人員可以精準且快速的對生物體（動物、植物及微生物）的基因進行編輯。目前CRISPR已廣泛用於基礎研究，並成功用於生產農產品及食品，而且技術逐漸成熟而可能應用於生產醫藥品及其他產品，其多方面應用的潛力引起各界重視，我們在本文將回顧這項技術的重要發展歷程。

嚴重特殊傳染性肺炎 (2019-nCoV)

基因編輯技術 CRISPR 可以對抗 COVID-19？

2020 年 08 月 21 日2020 年 08 月 21 日 CASE PRESS COVID-19, CRISPR, PAC-MAN, SARS-CoV-2

COVID-19的大流行凸顯在無有效疫苗及治療藥物的情況下，發展新興抗病毒方法的重要性。已有研究顯示基於CRISPR/Cas13策略的人體細胞的預防性抗病毒CRISPR（PAC-MAN）可以在細胞培養中有效抑制SARS-CoV-2，藉由設計和篩選標靶作用於病毒基因體保守區域的CRISPR RNA（crRNA），可以有效標靶作用並切割 SARS-CoV-2的RNA序列，顯著抑制病毒生長，生物資訊的分析結果則顯示有6個crRNA可標靶作用超過90％的冠狀病毒。若能解決傳遞工具選擇及安全性顧慮的問題，PAC-MAN有可能成為對抗COVID-19的有效策略之一。

嚴重特殊傳染性肺炎 (2019-nCoV)

開發CRISPR 居家檢測平台對抗COVID-19

2020 年 07 月 22 日2020 年 07 月 23 日 CASE PRESS COVID-19, CRISPR, PCR

由COVID-19引起的全球大流行已顯示缺乏有效的治療藥物及預防疫苗，對疫情及疾病的管制十分不利且困難，所以準確並快速的診斷工具對於傳染病的早期識別和治療至關重要，有助及時實施感染控制，並改善臨床護理和公共衛生措施以阻止疾病傳播。CRISPR已被成功開發作為基因編輯（gene editing）的工具，廣泛應用於生物體的基因改造，當前並開發用於新興傳染病的快速核酸檢測，深具潛力作為COVID-19居家檢測的平台。

醫學&基因

幹細胞成為治療藥物成癮的新方法

2020 年 01 月 21 日2020 年 01 月 16 日 CASE PRESS CRISPR, 基因編輯技術, 幹細胞治療, 藥物成癮

人類長期不正常使用藥物會產生強烈的依賴性，造成藥物成癮（drug addition），破壞身心健康與喪失道德觀念，引發嚴重的社會問題。研究人員使用基因編輯技術CRISPR在小鼠（mouse）皮膚幹細胞（stem cell）中嵌入特定基因，使其產生丁醯膽鹼酯酶（butyrylcholinesterase, BChE）來分解古柯鹼（cocaine），再將改造過的幹細胞誘導培養出皮膚類器官（organoid）移植到小鼠身上，發現小鼠體內的古柯鹼水平明顯下降，而且對古柯鹼的需求也比對照組更低，顯現幹細胞可能成為治療藥物成癮的新方法。

醫學&基因

【CRISPR baby 系列之二】為什麼CCR5 基因是賀建奎眼裡的西施？

2018 年 12 月 13 日2018 年 12 月 13 日 CASE PRESS CCR5, CRISPR, HIV, T 細胞, 基因寶寶, 賀建奎

■第一對基因編輯寶寶，就這樣在眾人的驚愕中誕生了。中國南方科技大學副教授賀建奎，利用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術，將這對雙胞胎體內的 CCR5 基因剔除，希望這對雙胞胎終其一生都不用擔心被 HIV 病毒感染。賀建奎的理由，在科學倫理前被痛批的體無完膚；那在科學學理面前呢？真如他所言一般，站得住腳嗎？

醫學&基因

【CRISPR baby 系列之一】露露和娜娜，願你們一定要平安又健康的長大

2018 年 12 月 07 日2019 年 07 月 31 日 CASE PRESS CRISPR, HIV, 後天免疫不全症候群, 賀建奎

■賀建奎，年三十四，留職停薪中國南方科技大學副教授，在 2018 年十一月的最後一個週末，震撼了全球社會與科學界。賀先生做了什麼？他利用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術，竄寫了人類胚胎基因體序列。他不是為了治療罕見的、讓人束手無策的遺傳性疾病，他說他想要讓人類免於 HIV 病毒。他覺得露露和娜娜的爸爸是 HIV 帶原者很可憐，想要給受挫於類似情況的爸爸們一個希望。於是，他領頭了一組臨床實驗計畫，意在利用基因編輯技術，讓這些家庭的後代，能夠有個「免疫」於 HIV 病毒感染的孩子。

第19期：翻轉吧，DNA ∞ 雙螺旋65歲生日趴

【探索19-5】來自細菌的智慧：DNA科技的革命

2018 年 06 月 26 日2018 年 07 月 17 日 CASE PRESS CRISPR, 周成功, 重組DNA

■任何一種生物在大自然都要面對覓食、求偶、對抗病原體等挑戰。細菌在面對其天敵——噬菌體的時候，如同我們一般，會使用先天與後天免疫機制：前者是在病原體尚未進入身體之前，即準備好了對抗的機制；後者則是要等特定病原體入侵後，才啟動針對該特定病原體的免疫工作。1960年代至今，細菌如何對抗噬菌體的研究，為生物科技帶來了兩次重要的革命。本次演講由探索講座的老朋友——周成功教授，帶領我們回顧這兩項技術革命背後的歷史脈絡與發展。

醫學&基因

CRISPR發展之英雄榜

2017 年 11 月 18 日2019 年 04 月 12 日 CASE PRESS CRISPR, CRISPR專題, 基因編輯

CRISPR 規則性間隔重複迴文序列群的發現，起源於西班牙一地中海海港，Francisco Mojica 的指導教授發現生活在沼澤中一耐鹽性極高的古細菌，其基因體會因為生長環境鹽度不一樣，而被限制酶切出不同片段。Mojica分析這些不同的基因片段，發現一個特殊結構含有類似迴文的重複序列及間隔，和其他已知的微生物重複序列不同。之後十年的時間，他致力於解開這結構的神密之處，發現其他的古細菌也具有相似的重複序列，而一日本研究團隊在細菌裏也發現類似的結構。Mojica認為如此相去甚遠的微生物卻有相似的結構，在原㧡生物中一定有其特殊意義。由於Mojica才剛開始教職工作，研究經費不足，只好轉而以生物資訊學來分析這奇特的重複序列，並命名為 SESRs (short regularly spaced repeats)，之後修改成 CRISPR (clustered regularly interspaced palindromic repeats)。

編輯精選醫學&基因

CRISPR 會不會是可以修正遺傳疾病基因變異的立可白呢？

2017 年 11 月 17 日2018 年 07 月 29 日 CASE PRESS Cas9, CRISPR, CRISPR專題, DNA, 修正基因

■八月初，Nature 刊登了一篇長篇論文，標題簡單明確，一刊上網就毫不費力的吸引了眾人焦點。到底是什麼研究這麼厲害？美國科學家在人類胚胎細胞上成功利用 CRISPR 技術，將遺傳性肥厚型心肌症的基因變異「矯正」回正常序列。但研究結果一刊登，引起的譁然與質疑也始料未及。這個好結果到底是成功了，還是只是美麗的誤會一場呢？

生物繽紛生態醫學&基因

讓絕種物種復生、有助於維持或增加生物多樣性嗎？

2017 年 04 月 21 日2022 年 10 月 11 日 CASE PRESS CRISPR, 保育, 候鴿, 基因編輯, 復育, 瀕危物種, 物種滅絕, 猛瑪象, 生態, 重生生物學

■將已經滅絕的生物透過基因編輯技術再次復生，此般科幻小說式的研究發想，現在已經堂堂進入科學期刊的守備範圍之內。這樣的技術，會是解決物種滅絕、停止生物多樣性喪失的最終解藥嗎？

醫學&基因

CRISPR 基因編輯動物園

2017 年 03 月 17 日2018 年 07 月 29 日 CASE PRESS Cas9, CRISPR, CRISPR專題, 基因編輯

CRISPR-Cas9 基因編輯技術尚未發展以前，研究人員僅改造了少數幾種動物的基因，其程序效率低且需耗費許多的人力及經費。得力於相較而言更加精準簡單的CRISPR 技術，研究人員得以改造更多生物物㮔，許多以往沒辦法做的計劃，都變得具有可行性。僅僅在過去兩年期間，科學家們已提出在猴子、長毛象、蚊子以及許多物種進行基因改造的展望，應用的領域橫跨農業、製藥以及復育絶跡的物種。經過基因編輯改造出的動物，甚至成為市面上販售的寵物。由於此技術相對來說容易進行而且造價便宜，也有可能被不法份子利用來製造具破壞性的生物武器，而將用來當作食品或野放至自然界的物種，必須考慮其安全性和對生態的影響。

醫學&基因

哪個疾病是CRISPR欽點的幸運兒？

2017 年 03 月 10 日2018 年 07 月 29 日 CASE PRESS CRISPR, CRISPR專題

■ CRISPR 所帶來的基因治療願景如此讓人期待，哪些疾病會是讓科學家躍躍欲試的幸運兒，成為這劃時代醫療新策略的敲門磚呢？

醫學&基因

使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術的專利歸屬問題

2017 年 03 月 03 日2018 年 07 月 29 日 CASE PRESS Cas9, CRISPR, CRISPR專題, RNA, 基因, 專利

CRISPR-Cas9 是一個細菌的免疫機制，利用 Cas9 酵素將引導 RNA 所辨識的特定 DNA 序列切斷。科學家利用此技術可以破壞、取代或編輯特定基因。相較於其他基因編輯方法，更加簡易且具有多功能性，且應用的領域正不斷擴大中，可以準確地變更從小麥到大象各種生物的基因體，其科學潛能是無庸置疑的，但是究竟是誰能夠獲得商業上的利益，仍有很大的爭議。