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黑科技:细胞基因组改造成超安全细胞以抵抗病毒

2018-05-09 00:00


黑科技:细胞基因组改造成超安全细胞以抵抗病毒

中国科学报 / 宗华 / 2018-05-09
 

QQ 截图 20180509075733

一个合成生物学团队希望保护在药物生产设备中被使用的细胞不受病毒感染。 图片来源:BRIAN SNYDER

       被称为基因组编写计划(GP-write)的合成生物学项目发起于 2016 年,并且拥有一个宏伟的目标:建立大型基因组。如今,该计划正在慢慢落到实处。近日,GP-write 领导层宣布了一项计划,即组织其国际合作者团队围绕一个“涉及全社会的项目”努力:改造细胞以抵抗病毒感染。

       GP-write 最初的计划是从头开始设计并组装一个完整的人类基因组。不过,由于该项目开局不利,这似乎已从视野中消失。当时,其资助者召开的一次非公开会议引发了关于推测实验室秘密造人的指控。随后,一项发表于《科学》杂志的提议将 GP-write 描述为一项持续了 10 年的努力,使改造并且测试含有数以亿计的 DNA 字母的大型基因组成本降至不到原来的 1 /1000。

       最近宣布的项目涉及范围更小:重新设计来自人类和其他物种的细胞基因组,从而使它们变得“超安全”。美国纽约大学朗格尼医学中心遗传学家 Jef Boeke 表示,这代表了一个“可能贯穿 GP-write 所有努力的主题”。Boeke 同哈佛大学遗传学家 George Church、总部位于旧金山的软件公司——“欧特克研究”生物技术催化人员 Andrew Hessel 等共同领导该项目。

       就目前而言,GP-write 和准备管理该项目的非营利性机构——工程生物学卓越中心并未向研究人员提供任何资助,以便将新项目付诸实施。不过,如果超安全细胞的目标能促成全球合成生物学实验室建立更加正式的合作,就像 Boeke 领导的近乎完成的合成酵母基因组计划,它或许会带来一些实际的回报。当制药公司用于制造治疗性蛋白质的细胞被病毒污染时,它们有时会被迫停止生产。具有抗性的细胞系将成为可能需要更少监控的更加安全和高效的药物“工厂”。

       耶鲁大学生物工程师、GP-write 科学执行委员会成员 Farren Isaacs 表示,从更广泛的意义上说,该项目可能帮助研究人员跨越诸如 CRISPR 等通常在一些特定位点调整 DNA 的编辑工具,朝着更加宽泛的基因组重新设计这一目标迈进。按照他的设想,未来的努力“将重写基因组,从而将全新的功能植入生物体”,比如仅在得到严格控制的生物封存实验室环境中茁壮成长的能力。除了抵抗病毒,GP-write 组织者还在考虑其他超安全细胞特征,比如对癌症突变、辐射和冻结的抵抗力。
 


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