CRISPR 最新應用:簡單、便宜又快速的醫療診斷系統

作者 | 發布日期 2017 年 05 月 10 日 17:12 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

CRISPR 技術在近年來在各方面都引發熱烈討論,而今 CRISPR 技術又開闢了新的戰場,再次提升使這項技術有更加廣泛的應用價值。CRISPR 早已是生醫研究上實用的基因編輯方法,但很快的也能成為低價又方便診斷工具,運用於判斷患者是否受到茲卡或登革熱等疾病感染。



CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,常間回文重複序列叢集)原本是細菌的一種免疫系統,能夠運用「分子剪刀」將入侵的病毒基因剪斷。近年來科學家利用這套細菌天生的系統,將其改造成成本相對低且效用好又方便的基因編輯技術。

CRISPR 技術的超高效率早已令分子生物學界愛不釋手,但也因此令人們不禁擔心對於這樣強大的工具被用在錯誤的地方。倫理學家在前陣子發表一份報告,表示應該要限制 CRISPR 技術在人體的只能運用於治療疾病與殘疾,並特別警告造成精卵或胚胎等可能遺傳給後代的基因改變。目前 CRISPR 技術已經廣泛運用於研究,並且在包含癌症在內的基因相關疾病治療上,展現了令人期待的可能性。這項 CRISPR 技術新應用屬於疾病診斷範疇,相對來說爭議性相對較低。

雖然前一陣子 CRISPR 專利爭議才剛告一段落,上星期四,CRISPR 發明者之一的張鋒與研究團隊在發表於知名科學期刊《Science》的研究中,展示了他們以 CRISPR 系統研發出便宜可靠用於偵測核甘酸分析病原體基因是否存在的診斷工具。

研究團隊將 CRISPR 系統轉變為能夠從人們的血液、尿液、唾液等體液取得病原體基因標誌的診斷技術。原先科學家們常用的 CRISPR-Cas9 基因編輯技術是以 Cas9 做為酵素進行基因編輯,而在這項研究中,改用了另一種剛被發現不久的酵素 Cas13a。這套系統將可廣泛運用於病毒和細菌所感染引起的疾病,以及用於尋找可能導致癌症的基因突變。

研究團隊表示這項研究具有很高的便攜性,且一次測試的金錢成本只需要 61 美分。這樣的技術對於沒有穩定電力或者現代化醫療檢驗實驗室的偏遠地區來說,無疑相當有幫助。張鋒也表示,這套系統穩定性很高,不需要在低溫環境進行操作。

來自哈佛大學與麻省理工大學共同創立的布洛德研究所的張鋒表示,自然令人讚歎的是,經過了幾十億年的演變,產生了這些非常強大的酵素系統。而他們透過研究這些系統的生物概念,從中衍生出許多重要的應用,例如基因編輯、疾病診斷等。該研究中同樣來自布洛德研究所的共同作者 Jim Collins 表示,在這個診斷技術上,科學家利用了生物本身的多樣性及力量,他將其視為可能改變診斷技術的一個契機。

研究團隊將這項技術命名為 SHERLOCK(Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing),他們目前已經為 SHERLOCK 提出專利申請,並且開始討論如何將這項技術從實驗室等級轉移到醫療領域。

美國田納西州范德比大學醫學中心的傳染病學與預防醫學教授 William Schaffner 對於這項研究的成果表示興奮且振奮,他認為這樣便宜且快速的篩檢系統的出現可謂一大進步,尤其當它可以同時偵測多種感染源時更是意義重大。

美國德克薩斯大學醫學分部傳染病學研究者 Scott Weaver 在讀過這項研究之後表示,這是即時檢驗或臨床檢驗發展上很重要的一步,因為這些檢驗再不需要昂貴的設備及穩定的電源供應就能夠達成。

(首圖來源:影片截圖)

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