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風口解析 | 基因編輯 | 003 | 基因編輯大佬們在玩什麼?

 

 

基因編輯大佬們在玩啥?

 

今天,將為大家介紹一位來自中國石家莊的80後科學家張峰,他是基因編輯領域名副其實的大佬,也是CRISPER-CAS9的發明者之一。他正在努力試圖成為基因編輯領域規則制定者,被稱為創業者一樣的科學家。

 

張峰在斯坦福大學讀博士的時候,遇見了他的一位重要導師Karl Deisseroth,併成為了他的首位學生。幾年後,他們創造出一個可以利用光來精準控制腦神經的全新技術。研究腦神經的原因來自張峰在哈佛期間的一位同學,他患有抑鬱症,正是這段經歷讓他對神經學產生了興趣。

 

在試圖搞清這些疾病原理的時候,他發現過去大量研究表明,這些疾病都和人的基因結構有關。張峰要做的,就是快速的、系統的驗證和找到基因病變的因果關係。為了達到這個目的,科學家們就需要一件適合的工具,把基因拆開研究。當時使用的工具基本是ZFN和TALES,這兩個工具不僅成本高昂,而且準備時間冗長。

 

當時張峰已經在MIT博德研究所擁有自己的實驗室,但是他卻無法忍受一次實驗長達3個月的道具準備時間。2011年,張峰接觸到了CRISPER-CAS9技術,當時這項技術還只在酸奶行業被研究和應用。張峰敏銳的發現CRISPER-CAS9技術具有搜尋和定點破壞DNA的特點,這時他開始思考該技術是否可以應用在人類基因上。

 

當時普遍使用的技術是TALES,TALES利用蛋白質來進行基因編輯,這種技術不僅準備時間長,而且脫靶率很高(脫靶就是指不應該被編輯的基因被誤編輯,其根本原因就是定位不準確造成的)。而CRISPER-CAS9技術使用RNA進行索引,由於RNA承載的是DNA上相應靶位的資訊(具體可參看第一節基礎內容中關於RNA介紹),因此用RNA作為索引,可以做到精確索引相應DNA的段位,從而使得基因編輯過程變得簡單可控。

 

與絕大多數科學家不同,張峰放棄了從細菌起步逐步瞭解這項技術的過程,而是直接把這項技術應用到小鼠以及人體細胞的實驗上。2012年,張峰發表了他對於CRISPER-CAS9的研究成果,這也是迄今為止,對於真核細胞基因編輯領域發表最早,也是引用量最大的學術論文。

 

在發現了CRISPER-CAS9之後,張峰並沒有停滯不前,而是在2015年又發掘出比CRISPER-CAS9更精確的CRISPER-CPF1系統。

 

2013年在張峰發表CRISPER系統之後,很快成立了Editas公司,並在公司成立之初獲得了4300萬美元的融資,其中不乏比爾蓋茨這樣的投資者。隨著Editas於2016年的上市,它成為歷史上首家成功上市的基因編輯公司,這也使得張峰成為MIT歷史上最富有的教授之一。

 

總結一下

 

今天你需要記住的幾個知識點:

1、張峰是CRISPER-CAS9技術的發明人之一。

2、CRISPER-CAS9通過RNA索引使基因編輯過程簡單可控。

3、Editas是歷史上第一家基因編輯上市公司,潛力巨大值得關注。

 

本節為大家介紹了華人科學家張峰以及他的成就。下一節,我們將會帶大家瞭解,基因編輯都有什麼玩法。