张锋再造两大组合抗病毒的新型CRISPR Cas13系统

近日，麻省理工学院和哈佛Broad科学研究所传来好消息：Pardis C. Sabeti、张锋等科学家联合开发出一种新型的抗肝炎病毒种系统。世界上有许多常见的致命病原体都是基于遗传物质RNA的肝炎病毒，像是埃博拉肝炎病毒、寨坎肝炎病毒和流感肝炎病毒。该种系统在CRISPR Cas13新技术的基础上再次升级，可用于侦测和破坏人类所细胞核中所具有遗传物质RNA的肝炎病毒。该科学研究发表在《Molecular Cell》杂志上。CRISPR种系统为抗肝炎病毒方法带给曙光先前，张锋团队的科学研究工作人员凭借着CRISPR/Cas9种系统为加固免疫种系统反击肝炎病毒吞并带给新的希望。然而，吞并人类所的肝炎病毒十分多变，即使是在同一物种内，也能慢慢适应环境。因此我们需要更为灵活的防范肝炎病毒的平台。为了揭示新的抗肝炎病毒战略，科学研究工作人员将目光靠拢了CRISPR Cas13种系统，Cas13酶可以天然地凋亡细菌中所的肝炎病毒RNA。它可以对胺基酸来进行编程，从肝炎病毒颗粒中所转化成特定的核糖核酸氨基酸。尽管CRISPR Cas13种系统依然长期存在一些局限开放性，但是该方法在科学科学研究室中所难于操作，并且先前张锋团队的科学研究工作人员在爬行动物细胞核中所已经来进行了充分的科学科学研究证明。科学研究工作人员开发了一种名为CARVER的新型的平台，它能将Cas13诱导的肝炎病毒RNA裂解与基于Cas13的快速病因校正结合起来，采用特定的高灵敏度酶报告分子解锁（SHERLOCK）的平台，侦测消灭基于RNA的肝炎病毒。创建三合一的种系统科学研究工作人员首先筛选了350多个人类所相关肝炎病毒（HAV）DNA，以鉴定Cas13可以有效凋亡的肝炎病毒RNA氨基酸。他们主要找出的是既不易变异，又最有意味著在切割后去除肝炎病毒的片段。肝炎病毒DNA中所潜在的Cas13期望核糖体哈佛Cameron Sabeti科学科学研究室的博士后Myhrvold博士对此：“理论上，你可以编程Cas13来偷袭肝炎病毒的任何部分。但是物种内部和物种之间都有巨大的自然环境，随着肝炎病毒的演化，几乎DNA都引发了慢慢的变动。如果你不小心，你意味著会追求最终没有效果的期望。”然后，他们通过推算科学研究测序数据资料，以确定数百种肝炎病毒物种中所的数千个潜在核糖体，这些核糖体意味著是Cas13的有效靶标。接下来，科学研究工作人员设计了该种系统的Cas13指导RNA。新编程的Cas13在感染了淋巴细胞核开放性脉络膜脑膜炎肝炎病毒（LCMV）、丙型流感肝炎病毒（IAV）和小便开放性口炎肝炎病毒（VSV）的人类所细胞核中所来进行了科学科学研究测试。将Cas13引进样品后24星期，科学研究工作人员观察到培育物中所肝炎病毒RNA的高水平增高了40倍。随后，科学研究工作人员检查了Cas1抑制肝炎病毒感染开放性的能力。科学研究数据资料显示：肝炎病毒暴露后八星期，Cas13将流感肝炎病毒的病毒戏剧开放性增高了300倍以上。最后，该团队采用SHERLOCK侦测新技术来系统对测量Cas13凋亡后的肝炎病毒RNA高水平。该侦测种系统提供了有关治果的快速反馈以及有关特定肝炎病毒变异的反馈。结语对于肝炎病毒感染的放射治疗，虽然已经审批了90多种抗病物，但它们只能放射治疗9种疾病。总体而言，只有16种肝炎病毒具有FDA审批的疫苗。因此，寻觅行之有效的抗肝炎病毒方法显得尤为重要。该科学研究的第一作者 Catherine Freije 对此：“Cas13可以是一种科学研究基本功能，来揭示人类所细胞核中所肝炎病毒生物学的许多之外，它也意味著是一种临床基本功能，用于病因样本，放射治疗肝炎病毒感染，并衡量放射治疗的有效开放性——所有这些都能让CARVER在新的或耐药开放性肝炎病毒用到时慢慢适应和应对。”