2018年6月29日 星期五

No.481《基因編輯大革命》


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☆★【☆科普探索.無限可能☆】科普漫遊精選叢書★☆

第481期 2018/06/30

基因編輯大革命

  微小細菌的免疫系統,
  如何變成強大的基因編輯技術,
  這項科技又如何成為掌控生物演化的力量,
  CRISPR革命即將帶來前所未見的影響,
  我們準備好了嗎?

  CRISPR基因編輯技術帶來的革命正在全面展開,
  波及地球上的所有生命,
  你我都無法置身事外。

基因編輯大革命


  CRISPR原本是自然界中細菌的一種免疫系統,
  能鎖定入侵的病毒,
  剪碎它們的DNA。
  經過科學家的解密,
  利用這種系統的定位與切割功能,
  把它變成最簡單、便宜又有效的基因編輯工具。
  如今我們幾乎可以用CRISPR來編輯每一種生物DNA上的字母,
  到了隨心所欲的地步。

  道納是解開CRISPR機制的科學家之一,
  與研究夥伴史騰伯格合力寫下本書,
  親自導覽這趟驚心動魄的發現歷程,
  以及令人嘆為觀止的科學原理、各種實用或充滿想像力的應用,
  以及未來的展望和隱憂。

  微小細菌的免疫系統,
  如何變成強大的基因編輯技術,
  這項科技又如何成為掌控生物演化的力量,
  CRISPR革命即將帶來前所未見的影響,
  我們準備好了嗎?

基因編輯大革命

  奇草異獸

  可以擺在儲藏室幾個月慢慢成熟而不會爛掉的番茄、能夠應付氣候變遷的植物、無法傳播瘧疾的蚊子、能夠擔任警察和士兵勇猛夥伴的超級肌肉狗,還有不再長角的牛......這些生物聽起來可能離現實很遙遠,但是拜基因編輯之賜,它們其實已經存在了。

  而且,這只是開端而已。在我們動筆寫書之際,周遭的世界正因為CRISPR而掀起了一場革命,不論我們是否準備好要面對。

  在接下來的幾年內,這項新興的生物科技將會帶來高產量的農作物、更健康的牲畜,以及營養更豐富的食物。

  幾十年之內,或許會出現可供人體器官移植的基因工程豬,甚至還會讓長毛猛 象、有翅膀的蜥蜴及獨角獸再現。

  我講這些,一點都不是在開玩笑。

  我們正處於地球生命史上一個新時代的開端,在這個時代,人類能夠以前所未有的能力來掌控共同棲居在這顆行星上的物種的遺傳組成,想到這一切,確實讓人感到相當不可思議。

  要不了多久,CRISPR就能夠讓我們隨意扭轉自然,實現自史前時代以來的人類夢想。

  這樣的意願若是能邁向某種具有建設性的結果,不失為一件美事,但也可能造成意想不到,甚至是災難性的後果。

(本文為節錄,完整內文請見基因編輯大革命


 當基因編輯技術成熟時,人體基因治療也近在眼前?

科學新聞由Pansci.tw泛科學提供

文/知識大圖解

在生物研究中為了去了解在老鼠體內特定基因的功能或去表現變異的基因,基因編輯早就已經是家常便飯了。

目前最為人所熟知的基因編輯技術分別為 TALEN(Transcription Activator-Like Effector Nuclease)、ZFN(Zinc-finger nucleases) 以及 CRISPR ,而基因編輯其實還有著更大的潛力可以應用到人類疾病的治療上。

科學家已經有過幾次在人類細胞中編輯基因的成功實驗案例,下一步便是直接應用到病患身上。

除了在基因編輯的進步之外,做為其載體的工具也需要大大的提升。病毒在基因治療的歷史中佔據極為重要的部分,然而其歷史卻是以令人惋愕的死亡案例開始。

西元 2000 年在基因治療領域中作為領頭羊的賓夕法尼亞大學(the University of Pennsylvania)的教授 James Wilson 公開嘗試了第一次人體基因治療。

18 歲的 Jesse Gelsinger 當時需要治療遺傳性肝臟疾病,因此 Wilson 注射帶有基因編輯片段及工具的腺病毒(adenovirus)到他的體內。

如果試驗成功,便可以將此方法用在具有更嚴重症狀的孩童身上。

但事與願違, Gelsinger 在注射後身體便開始產生強烈的免疫反應,並在最後因器官衰竭及腦死而過世。

這戲劇性的基因治療開端讓科學家和醫生重新檢視病毒做為載體的可行性,並更努力研究以找到人類基因治療的成功關鍵。

經過多年的研究及嘗試,今年(2017)十一月有幾個案例替人類基因治療歷史增添了些許勝利的記號。

(本文為節錄,完整內文請見 【Pansci.tw泛科學】
當基因編輯技術成熟時,人體基因治療也近在眼前?



 

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