騰訊首席探索官網大為對話基因編輯專家：生命密碼就這樣被改寫

騰訊首席探索官網大為對話亓磊博士

文/騰訊科技 張樂 孫實

基因編輯研究，是《自然》雜誌2015年度的十大科學事件之一，而CRISPR則是一項革命性的基因編輯技術，它將有可能徹底消除疾病，為生物醫學研究領域帶來一場巨變。

斯坦福大學的華人科學家亓磊博士，近年來在CRISPR研究領域取得了一系列突破性進展。他說：「我們正在考慮，如何用我們的工具來實現新的治療方法，用於體內基因治療或癌症免疫治療。」

在WE大會召開之際，騰訊首席探索官網大為對話亓磊博士，共同探討生命科學中最炙手可熱的話題。

諾貝爾獎熱門CRISPR究竟是什麼？

如果說DNA的發現讓人類打開了生命密碼的天書，那麼基因編輯技術的出現，則說明人類已不滿足單純解讀天書，而是開始著手改寫生命的軌跡。

網大為稱，很多人不太理解基因編輯是怎麼一回事？亓磊從事的應用，又會如何造福人類？

亓磊博士表示，生命的密碼如果用一句話來解釋，那就是「DNA製造RNA，RNA製造蛋白質，蛋白質構成人體」，這也被稱為「中心法則」，遺傳信息按這個規律流動非常重要。一旦這一過程出現問題，就會產生基因缺陷，導致疾病突變。「一切都是從DNA開始的。在理解之後，我們開始了解我們的基因工程師是否可以設計、測試以使得其變得更好，修復問題，防止問題的產生。」

亓磊進一步解釋，這時就需要用到CRISPR，它是「Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats」 （規律成簇間隔短迴文重複）的縮寫，這個詞在生物學裡算不上最長的，但一定是近期最熱門的。之所以有這麼長的名字，是因為它不是由任何生物學家學者創造的，而是來自細菌。細菌利用這套系統，組建了簡單卻十分高效的免疫體系。

亓磊稱，細菌也會被病毒侵染，當細菌發現有病毒入侵時，它會用自己的RNA進行識別，一旦確定病毒種類，將會誘導CRISPR序列的表達，這會切割掉病毒DNA的相應序列，從而殺死病毒，保護自己。

如何使CRISPR重新設計細胞？網大為提出了這樣的疑問。

亓磊介紹說，人類的基因有30億鹼基對，如果將他們列印出來的話，摞在一起會有十層樓那麼高，而每次免疫反應所需要動用的鹼基對只有20個。從30億里定位20，就算用計算機也要花費相當長的時間，而細菌使用的這項技術只要瞬間就可以完成定位。

正是基於細菌的這種後天免疫防禦機制，CRISPR/Cas9技術應運而生，從而使科學家們利用RNA引導Cas9核酸酶實現對多種細胞基因組的特定位點進行修飾。

基因開關造福人類

亓磊博士的研究工作，進一步將基因「剪刀」改造成基因「開關」。形象地說，基因「開關」增加了細胞的GPS功能，仍然使用誘導RNA，但並不剪切DNA組，它就不會產生永久性的突變。在這種情況下，進一步使用D cast 9可以是功能回到之前的水平。它變成蛋白質，這很重要。如果能夠控制這個過程，就可以控制癌症的複雜姿態。

亓磊舉了一個例子——癌症細胞。有兩種不同類型的癌症，一個類型是乳腺癌，如果該基因突變，病人可能換乳腺癌的幾率達到了80%。大多是癌症是遺傳學的原因，患者可能風險基因。它是為了防止它戲劇性地改變遺傳中的基因組序列的基因。在這種情況下，基因被關閉後，關閉的基因不能再被製成RNA。這個細胞群，基本上會隨著時間的推移，使得癌症可能在三年後治癒。現在保鮮期過後，基因關閉，利用D cast 9作為一個開關來控制這個過程。

有幾類大的癌症，包括肺癌、消化系統的癌症，肝癌，都受到日常環境中接觸到的反應性化學物質影響。比如煙草中的尼古丁、腐敗的食物中產生的有害物質。未來的研究需要聯合營養學家的力量一起工作。可以在實驗室中多次實驗，不同的人有不同的做法，他們的食物變化很多，因為在飲食中人們往往會吃大量的東西。需要營養學家努力準確監測和控制我們吃了什麼，哪些東西我們吸收了。

理解什麼是導致癌症的主要原因是生物醫學主要研究的課題，這項研究需要時間，如果能分析出各種物質對於基因的影響，我們就可以創造出相應的「開關」去應對，從而治療癌症。而這也正是亓磊博士和他的研究團隊努力的方向。

（唐果對本文亦有貢獻）

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