本報駐聯合國記者 馮衛東

美國哈佛大學14日宣布，將授予光束療法(Beam Therapeutics，下稱BT)公司全球專利許可，對可用于治療人類疾病的一套革命性DNA堿基編輯技術進行開發和商業化。

BT公司同日宣布，已經籌集了高達8700萬美元由F-Prime資本和ARCH風投牽頭的A輪融資。BT公司由基因編輯技術領軍人物劉如謙、張鋒和基思·楊共同創立。

哈佛大學技術開發辦公室業務發展總監薇薇安·博林說：“堿基編輯代表了一個強大的平臺，可解決用其他基因組編輯方法難以解決的一大類遺傳疾病。”

記者了解到，獲得許可的技術平臺包括堿基編輯和與增強堿基編輯靶向范圍相關的技術，為利用基因編輯技術治療一系列人類遺傳疾病打開了大門。

CRISPR基因編輯：是神器但也有短板

在人類基因組中，已知DNA堿基(A、C、G、T)序列中數以萬計的變異會導致疾病。大多數與疾病相關的人類DNA變異由位點突變組成，或基因組中單個堿基對被另一個堿基對置換了位置。這種變異已在對神經退行性疾病、代謝疾病、血液疾病、視力或聽力喪失等各種遺傳疾病的研究中得到證明。

使用CRISPR平臺并結合Cas9和Cpf1酶的基因組編輯技術，已顯示出通過插入或刪除多個核苷酸來調節基因的巨大希望，但這種技術難以干凈有效地校正單個核苷酸。

現有基因組編輯方法使用CRISPR作為分子剪刀進行雙鏈斷裂，然后依靠引入的DNA模板進行指導校正，嘗試糾正點突變。

然而，細胞內的雙鏈斷裂會觸發重新連接斷裂末端的進程，并導致隨機插入和刪除的負面影響。

因此，點突變的精確校正通常必須與這些不希望產生的副產物相競爭。此外，使用CRISPR/Cas9進行精確校正通常依賴細胞組分，而在非活躍分裂的細胞即人體大部分細胞內，缺失這些細胞組分。

堿基編輯技術：點對點精準打靶

堿基編輯技術多功能平臺由哈佛大學化學和化學生物學教授劉如謙主導發明。堿基編輯技術不是精確修正特定基因中的致病突變，而是更多地剪切會破壞基因或創建基因突變的目標靶位。劉如謙團隊開發的可編程分子機器，可進入經選擇的細胞基因組DNA中的靶向位點，直接將一個堿基轉換成另一個堿基，同時不會在DNA中產生雙鏈斷裂。

該技術使用包含改良Cas9的工程化多組分蛋白，來解開DNA螺旋的靶向部分，開啟一個用于在單個堿基上進行操作的小窗，而無需導致DNA中的雙鏈斷裂。然后，堿基編輯直接將目標基因從突變形式轉換為校正形式，并在某些情況下，還需要增加一種蛋白組分以防止細胞撤消校正。

與此同時，改良Cas9切割未經編輯的DNA鏈，促使細胞修復第二條鏈，第二條鏈中帶有可補充被修正堿基的一個堿基。結果是雙交換將永久地將整個堿基對(如A·T)更改為不同的堿基對(如G·C)。

在過去一年半時間里，劉如謙團隊已大大擴展了堿基編輯技術的范圍。擴大靶向范圍、提高靶向DNA特異性并創建新的堿基編輯器，這將對遺傳疾病治療產生重大影響。

最終目標：從根本上改變醫學

劉如謙表示：“最終目標是在一個未修改的生物體中，無論是人類、植物還是動物，能夠隨意、干凈、高效地將DNA堿基改變成另一個DNA堿基。”

博林表示：“我們的目標是將這一創新技術發展成為最廣泛的、人類疾病的變革性治療手段。授權新創公司進行商業開發可確保快速調動資源，充分開發和利用該領域的新技術。”

BT公司首席執行官約翰·伊文斯指出，堿基編輯技術能夠以高效率和前所未有的控制完成單一堿基的修改，BT將把堿基編輯的關鍵技術融合在一起，產生一個廣泛的精準基因藥物管道，修復致病位點突變，寫入保護性遺傳變異，或調節致病基因的表達或功能，最終將堿基編輯作為人類疾病的治療選項。

哈佛大學高級助理教務長兼首席技術開發官員伊薩克·科爾伯格表示：“基因組編輯和堿基編輯技術充分體現了哈佛大學研究人員對生物醫學創新的持續重要貢獻，以及這種進步為經濟發展和社會效益創造的機遇。這種機遇不僅著眼于解決疾病治療，而且可能從根本上改變醫學的實踐。”

(科技日報紐約5月14日電)