DNA引导CRISPR：香港科大颠覆基因编辑传统

香港科技大学的研究人员开发出一种以DNA引导链代替传统RNA引导链的CRISPR基因编辑工具——这一对系统天然机制的颠覆性逆转，有望彻底改变即时诊断和抗病毒疗法的面貌。

相关研究于5月1日发表于《自然·生物技术》期刊，该大学将其描述为全球首个能够实现可编程RNA靶向与切割的DNA引导CRISPR-Cas系统。

颠覆CRISPR传统范式

由香港科技大学化学及生物工程学系邢以明教授领衔，联合生命科学部翟远亮副教授的研究团队，成功研发出一种合成"CRISPR DNA"（crDNA）分子，可将Cas12a蛋白重新编程，使其以DNA为向导，精准靶向RNA分子。香港科技大学

传统CRISPR系统依赖RNA向导，引导蛋白质识别DNA靶点。香港科技大学团队将天然系统中通常合二为一的两项功能——激活信号（PAM序列）与携带信息的定位地址——解耦分离，构建出一种功能性脱氧核糖核蛋白复合物，能够识别并切割特定RNA靶标。

与RNA相比，合成DNA向导在实际应用中具有显著优势：化学稳定性更强、合成成本更低，且无需冷链储存，使该系统适于在诊所、机场及资源匮乏地区等场景中广泛部署。

诊断平台在临床样本中获得验证

基于这一机制，研究团队构建了一个名为 SLEUTH（Specific Locus Evaluation Utilizing Targeted Hydrolysis，靶向水解特异位点评估）的诊断平台，将等温扩增与 DNA 引导的 Cas12a 读出相结合。该一锅法检测实现了飞摩尔级灵敏度，并在 31 份 SARS-CoV-2 临床样本中与 RT-qPCR 达到 100% 的一致性。

此外，该系统在人体细胞中实现了约 76% 的 mRNA 敲低，且经 RNA 测序证实脱靶效应极低，表明其在诊断之外还具有治疗潜力。与现有的 RNA 靶向工具 Cas13 相比，DNA 引导的 Cas12a 系统产生的附带 RNA 切割效应更少——这对于未来的治疗开发而言是一项重要的安全性考量。

未来应用前景

香港科技大学已申请两项美国临时专利，并正积极探索其在抗病毒疗法、活细胞RNA成像及可编程RNA调控等领域的应用。未来三年内，研究团队计划将SLEUTH技术扩展至其他呼吸道病毒的检测，并深入探索液体活检领域，以识别癌症患者体内循环RNA生物标志物。