「魔剪」再升級!研究:CRISPR不用剪就能改變肥胖基因

2019-05-31T11:32:05+08:002018-12-17|頭條, 最新文章, 健康新知, 運動健身|

肥胖一直是個威脅公眾健康的大問題,很多人並不想胖成這樣,但他們的肥胖因子早就被寫在自己的基因中。加州大學舊金山分校的團隊升級了「魔剪」CRISPR技術,實現了防止小鼠嚴重肥胖的目標。

其實,過去就已經有團隊使用CRISPR技術嘗試解決肥胖問題,那麼,這篇登上《Science》期刊的研究究竟是特別在哪裡呢?

HEHO君過去曾經介紹過CRISPR技術,CRISPR之所以被稱為魔剪,就是因為CRISPR會用「剪」的方式,重新編輯基因,但是,在《「基因編輯」被爆可能致癌 新興療法潛藏風險》文中,也指出了,CRISPR的脫靶效應,其實給這項技術帶來了相當高的風險。

不過,這次團隊推出的CRISPR「升級版」-CRISPRa(a的意思是activation,活化),與傳統的CRISPR不同,並不會剪切基因體。它保留有CRISPR的引導系統,能夠靶向特定的DNA序列,但是CRISPRa系統用「控制旋鈕」(control knob)取代了CRISPR的「分子剪刀」。也就是說,當CRISPRa發現目標,它會提高該目標基因的活性,並不會剪切它。

肥胖是基因出問題了

過往的研究便指出,嚴重肥胖(severe obesity)是源自於基因突變。 SIM1或者MC4R都是調控飢餓和飽腹感的關鍵基因,一旦這兩個基因的其中一個發生突變,則容易導致嚴重肥胖。

「我們認為,如果我們能夠提高正常的那個基因的活躍度,讓其功能加倍,那麼就有可能阻止疾病的發生,」文章作者Nadav Ahituv教授解釋道。

小鼠實驗效果佳

他們利用病毒傳遞系統將CRISPRa注入小鼠大腦中調控飢餓的區域,這一區域被人為改造過,SIM1或者MC4R基因只有一個正常。結果顯示,接受CRISPRa治療的小鼠表達出更多的SIM1或者MC4R,且與正常小鼠SIM1、MC4R表達情形相當。

更讓研究團隊驚喜的是,雖然突變小鼠的SIM1基因有一個有缺陷,但是在接受CRISPRa治療後,小鼠的體重一直維持在健康範圍。而反觀那些未接受治療的突變小鼠,它們的體重自6周大的時候就開始飆升,等長至第10週,已經屬於嚴重肥胖了。這意味著,科學家找到了長期控制體重、且不需要改變基因體序列的方法。

有望預防其他疾病

相比於傳統的CRISPR,CRISPRa在治療疾病的應用中表現出很大的優越性。首先,即便同樣有脫靶效應,CRISPRa似乎不太可能造成其他隱患,因為它不會永久性基因序列。而且,已有研究表明,使用CRISPRa似乎能夠防止脫靶效應。

研究人員還指出,CRISPRa可以用來治療其他類型的基因疾病,「雖然這一最新的研究集中於肥胖,但是CRISPRa可以應用於其他由單個基因突變引發的疾病,針對多種疾病都有治療的潛力,」 Nadav Ahituv解釋道。

參考資料:CRISPR Joins Battle of the Bulge, Fights Obesity Without Edits to Genome

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文/林以璿 圖/許嘉真