CRISPR 基因編輯對抗新冠肺炎? 細胞實驗:抑制 9 成新冠病毒

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2019年,史丹佛大學生物工程與化學與系統生物學系的齊磊(Stanley Qi)助理教授及其研究團隊開始研究基因編輯 CRISPR-Cas13 對抗流感的技術,即是在人類細胞中的預防性抗病毒 CRISPR(Prophylactic Antiviral CRISPR in human cells, PAC-MAN)技術。像所有 CRISPR 系統一樣,PAC-MAN 中的引導 RNA 能命令 Cas13 破壞病毒基因體中的特定核苷酸序列,有效中和並停止其複制。

在新冠肺炎(COVID-19)爆發之後,齊磊助理教授的研究團隊開始思考著,如何以 PAC-MAN 來對抗新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)。每個基因編輯工具都需要一個有效的傳遞系統,但是他們一開始缺乏合適的傳遞系統,而無法將 PAC-MAN 順利地運送到生物體的肺細胞中。後來,他們與美國勞倫斯伯克利國家實驗室 Molecular Foundry 生物奈米結構設施的 Michael Connolly 博士的研究團隊合作,期望藉由其脂質體(lipitorid)系統,將 PAC-MAN 傳送到患者細胞中。

他們將能標靶 SARS-CoV-2 RNA 序列的 PAC-MAN 與脂質體結合在一起,然後運送到被 SARS-CoV-2 感染的人類肺部上皮細胞 A549 中,結果發現,病毒量減少 90% 以上。相關研究結果刊登於《Cell》上。

再來,齊磊助理教授團隊和 Michael Connolly 博士團隊計劃在動物模型中測試 PAC-MAN/脂體系統對抗 SAR-CoV-2 活病毒的效果。紐約大學和瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡研究所將加入他們的研究行列。如果成功,他們希望繼續進一步開發 SARS-CoV-2 和其他冠狀病毒的 PAC-MAN/類脂體療法,並擴大他們的實驗,以進行臨床前試驗。

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參考資料:
1. Cell. 2020 May 14; 181(4): 865–876.e12. doi: 10.1016/j.cell.2020.04.020
2. https://newscenter.lbl.gov/2020/06/04/gene-targeting-covid-19/

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