文|高音子
一位拔得頭籌的基因編輯師
文|高音子
若整個基因組是一本30億字的書,他做的就是搜出錯別字并改正它
如果把整個人類基因組比作一本長達(dá)30億字的書,基因編輯師張峰先生要做的就是搜索出這里的錯別字并改正它。長期以來,對DNA的編輯只能通過物理和化學(xué)誘變、同源重組等方式,這些方法要么編輯位置隨機(jī),要么需要花費(fèi)大量人力物力。因此,能夠方便而精確地對DNA和核苷酸序列進(jìn)行編輯,是科研工作者長期以來的夢想。
2012年,科學(xué)家珍妮弗·道娜(Jennifer Doudna)和艾曼紐·夏邦杰(Emmanuelle Charpentier)在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇論文中指出,CRISPR-Cas9系統(tǒng)(細(xì)菌和古細(xì)菌在長期演化過程中形成的一種適應(yīng)性免疫防御,可用來對抗入侵的病毒及外源DNA)可以作為簡單、靈活的基因組編輯工具。此后,CRISPR便成為遺傳疾病治療領(lǐng)域的熱詞。
就在同一年,張峰也開始了對CRISPR-Cas9的研究。在接受《連線》采訪時,對于前人論文的發(fā)表,他態(tài)度平淡?!拔覜]有什么想法,”張峰說,“我們的目標(biāo)是做好基因組編輯。然而這篇論文卻與此沒有太大的關(guān)聯(lián)?!钡滥鹊膱F(tuán)隊僅僅是對漂浮在試管里的DNA進(jìn)行切割,而對于張峰來說,如果沒有將人類細(xì)胞作為研究對象,那么道娜的研究價值就沒有那么大。
張峰申請了一筆聯(lián)邦撥款用于將CRISPR-Cas9應(yīng)用于基因組編輯的研究。珍妮弗·道娜論文的發(fā)表促使他加快步伐,因?yàn)樗肋@篇論文也會促使其他人試著去研究CRISPR在基因組中會起何作用。然而,他想成為那個拔得頭籌的人。
當(dāng)時已有少數(shù)的研究團(tuán)隊開始利用CRISPR來靶向基因組的一些精確區(qū)域,但卻沒有人開發(fā)出調(diào)整人類基因組的工具。在短期之內(nèi),張峰和團(tuán)隊改進(jìn)了CRISPR,并獲得了CRISPR-Cas9作為基因組編輯工具的首個專利。
2013年11月25日,作為CRISPRCas9技術(shù)先驅(qū)的張峰與珍妮弗·道娜合作,他們依靠4300萬美元的風(fēng)險投資聯(lián)合創(chuàng)辦了名為Editas Medicine的基因編輯公司,致力于將CRISPR 技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室推向市場。利用基因編輯工具,精準(zhǔn)地找出變異基因,進(jìn)而治愈遺傳疾病。他們樂意讓大量的CRISPR資源能夠在網(wǎng)上免費(fèi)獲取。張峰說:“像光遺傳學(xué)和CRISPR一類的工具,是如此基礎(chǔ)性的工具。如果你讓它們成為專有物,你將會阻礙科學(xué)的進(jìn)步?!?/p>
在知乎上,為了更形象地形容張峰與珍妮弗·道娜在遺傳疾病治療領(lǐng)域所做的不同貢獻(xiàn),有人便拿CRISPR-Cas9技術(shù)比作使得飛機(jī)飛行的核心技術(shù),珍妮弗·道娜和艾曼紐·夏邦杰所做的是在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域解決了飛機(jī)飛向藍(lán)天的難題,而35歲的張峰所完成的,是給飛機(jī)增加座椅從而使得它能夠真正成為一種交通工具變革人們的出行。
“如果你讓它們成為專有物,你將會阻礙科學(xué)的進(jìn)步。”張峰,80后,華裔基因編輯師。CRISPR-Cas9的基因組編輯技術(shù)正在瘋狂流行。而這項(xiàng)技術(shù)背后的領(lǐng)銜研究者之一正是張峰。