基因編輯技術 CRISPR 可以對抗 COVID-19?

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。

Read more

開發CRISPR 居家檢測平台對抗COVID-19

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。

Read more

幹細胞成為治療藥物成癮的新方法

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。

Read more

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

■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?

Read more

【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

■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。

Read more

【探索19-5】來自細菌的智慧:DNA科技的革命

■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。

Read more

CRISPR發展之英雄榜

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)。

Read more

CRISPR 會不會是可以修正遺傳疾病基因變異的立可白呢?

■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?

Read more

讓絕種物種復生、有助於維持或增加生物多樣性嗎?

■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?

Read more

CRISPR 基因編輯動物園

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。

Read more

使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術的專利歸屬問題

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。

Read more

2016年唐獎生技醫藥獎——到底CRISPR是何方神聖

■近年在諾貝爾醫學獎公布前夕,「CRISPR」始終都是炙手可熱的關鍵字。諾貝爾獎到底什麼時候會獎落「CRISPR」,一直都是大家猜也猜不膩的熱門話題。雖然 CRISPR 2016年又跟桂冠擦身而過,但 CRISPR 在生醫領域狂捲的革命,已無庸置疑成就了劃時代的貢獻,得獎只是時間早晚的勢在必得。而 CRISPR 身為2016年唐獎生技醫藥獎的得主,更是讓人心悅臣服的實至名歸。那倒底,CRISPR 是何方神聖?

Read more