为研究抑制CRISPR基因驱动 美国DARPA投入6500万美元

为研究抑制CRISPR基因驱动 美国DARPA投入6500万美元
2018年04月16日 23:21 毒舌科技论

7月19日,美国国防高级研究计划署(DARPA)向研究基因编辑技术的科学家公布了6500万美元的资金,其中大部分钱将用于基因驱动。美国DARPA的情报部门正计划资助研究检测含有基因驱动和其他修改的生物体。

DARPA计划官员Renee Wegrzyn表示,该计划负责人领导其“安全基因”倡议,该倡议支持研究抑制基因驱动。该技术近年来在果蝇、蚊子和其他生物体中,开发使用了CRISPR基因编辑。其中一个英国的团队表示,希望能够在2024年之前开始对非洲疟疾的主要载体 - 冈比亚按蚊蚊子基因驱动的现场测试。“我非常高兴看到进展,但是我已经注意到越来越多担心生物安全方面的进步是超越的,“Wegrzyn说。

而在2016年的世界自然保护大会(World Conservation Congress)上,国际自然保护联盟(IUCN)、各国政府代表、NGO、科研机构,以压倒性优势投票通过了暂时禁止基因驱动技术在物种保护领域的相关研究,直到IUCN对其影响进行充分评估之前。

针对基因驱动带来的影响,DARPA如何应对?

根据DARPA计划,七个团队获得了四年合同。埃斯韦尔计划在线虫中发展CRISPR基因驱动器 - 快速繁殖模式生物 - 旨在在当地环境中传播遗传修饰,然后散发出其他科学家所追求的概念。他和其他接受军事资助的团队也计划开发工具来对付流传失控的流氓基因驱动。这些方法包括阻止基因编辑或“反基因驱动”的化学物质,其可逆转基因修饰或免疫未改变的野生生物,因此它们对基因驱动具有抗性。

这些工具可以打击部署的伤害基因驱动因素,例如那些使昆虫更有效地传播疾病或传播毒素的工具。但是,这样的对策更有可能部署在研究实验室的意外基因驱动释放中。他说,针对基因驱动生物体的缺乏或不存在的生物安全指南增加了释放的可能性。

CRISPR实则一把“双刃剑”,关键在于如何利用?

国内一些生物公司其实在这方面已做过尝试,也用不少成功的案例,如广州往圣生物公司OneShine CRISPR/Cas9 基因敲除细胞文库。

以细胞凋亡相关基因筛选试验为例,取该细胞文库进行扩增,然后平均分成两份,每一份包含10^8个细胞,每个细胞被敲除了一个基因,共约2万个基因被敲除,所以含有每个特定基因缺陷的细胞约有5000个(10^8/2万)。向其中一份细胞中加入放线菌素D、诱导细胞凋亡(A组),在另一份细胞中加入溶剂、作为对照(B组)。A组用流式细胞仪筛选出凋亡细胞A1、未凋亡细胞A2,B组用流式细胞仪筛选出凋亡细胞B1、未凋亡细胞B2。分别对A1、A2、B1、B2进行短测序,检测哪些基因被敲除了。A2中被敲除的基因具有抗凋亡作用,B1中被敲除的基因具有促进凋亡的作用。

不仅仅细胞凋亡相关基因筛选试验,还可应用于新药靶点确定与验证、环状RNA上游调控机制分析、Long noncoding RNA作用机制验证、脂肪代谢机制研究、干细胞自我更新、不对称性分裂机制等。

美国DARPA为何投入6500万美元研究应对CRISPR基因驱动对策,明显是看中CRISPR基因驱动其潜在的价值!不过,如果计划曾成功,那么一些生物物种入侵情况是否也能得到有效遏制,让已崩坏生态重新恢复平衡呢!

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