新型CRISPR工具从内部摧毁癌细胞

一个国际研究团队发布了一项基于CRISPR的新技术，以一种截然不同的方式对抗疾病：它并非编辑基因，而是从内部彻底摧毁整个细胞。这一工具以一种名为Cas12a2的蛋白质为核心，如同一台"分子碎纸机"，能够撕碎癌细胞或病毒感染细胞的基因组，同时对健康组织毫发无损。相关研究成果已于5月5日发表在《自然》杂志上。

工作原理

与精确切割并修复DNA的传统CRISPR系统不同，Cas12a2通过向导RNA识别病变细胞中特有的RNA序列。一旦被激活，该蛋白质便会释放出无差别的核酸酶活性，在细胞内降解单链RNA、单链DNA和双链DNA。在如此大规模的破坏下，靶细胞最终通过细胞凋亡的方式自我毁灭。

"它的目的不是修复任何东西，"犹他大学健康学院生物化学助理教授、该论文共同通讯作者刘洋说，"而是摧毁它所见到的一切。"phys

其特异性来源于激活步骤：Cas12a2处于惰性状态，只有当它遇到被设计用来识别的精确RNA序列时才会被激活。"我们所使用的这种酶具有极高的特异性，"刘洋说，"它不会触及健康细胞。"phys

在癌症与HPV研究中的成果

在实验室测试中，Cas12a2将携带致癌突变的人类肺癌细胞增殖率降低了50%，其效果与顺铂等成熟化疗药物相当。Akribion Therapeutics的合作者发现，当将Cas12a2靶向病毒RNA序列时，它能将HPV感染细胞的生长抑制90%以上，同时对健康细胞无害。Akribion

在早期动物实验中，将靶向HPV的Cas12a2注射到小鼠病毒感染肿瘤中，可减缓肿瘤生长；犹他州立大学进行的另一项测试表明，单次治疗可使肿瘤体积缩小约50%。

"由于Cas12a2可通过向导RNA进行编程，从而靶向任意RNA序列，且几乎不存在脱靶现象，我们相信已经发现了一种在所有生物体系中选择性杀伤细胞的方法，"犹他州立大学教授、共同通讯作者Ryan Jackson表示。

前路挑战

研究人员警告称，在这项技术真正惠及患者之前，仍有相当大的障碍需要克服。如何将足量的蛋白质精准递送至目标组织，是一项根本性的挑战；此外，Cas12a2蛋白仅仅存在于健康器官中会产生怎样的影响，目前也尚未完全明了。共同作者Braydon McCoy Thompson表示："如果尝试对生物体进行治疗，不同器官系统可能都会摄取Cas12a2，而我们目前还不清楚，即便该蛋白质未被激活，其单纯的存在会对生物体产生怎样的影响。"phys

刘博士表示，团队设想这项技术最终可以被编程用于对抗其他病毒性疾病，包括艾滋病。"治愈那些不治之症，"他说道。phys