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脑洞大开!George Church等科学家计划构建“超级细胞”,将对所有病毒免疫!

2016年6月2日,哈佛医学院基因学家George Church、纽约大学合成生物学家Jef Boeke和美国欧特克研究中心商业设计工作室未来学家Andrew Hessel共同在美国《科学》杂志上刊文宣布,将筹资1亿美元,启动历时10年的人类基因组编写计划(Genome Project–Write ,GP-write),将在实验室从头合成人类基因组。Church等人表示,现在是时候构建“基因组规模工程的技术及其伦理框架”了。该研究也被称为人类正在向可以“书写生命密码”的“造物主”靠拢,这一消息的发布,引发了科学界和公众对于实验室“合成”出人类的强烈质疑与担忧。

时隔两年,美国时间2018年5月1日,在波士顿召开的一次会议上,GP-write的组织者宣布了一项优先转变事项,新的研究重点不再是合成人类基因组的30亿个DNA碱基对,而是试图通过重新编码基因组使人类细胞对病毒产生免疫,也就是构建一种具有超强免疫能力的“超级细胞”。

研究人员表示,医药企业、科研机构能够利用“超级细胞”制造疫苗、抗体和其他生物药物,而不会有病毒污染的风险,“超级细胞”还可以帮助人们制造类似人类蛋白质的蛋白药物,以降低人体免疫系统对药物的排斥风险。只是组织者目前的主要目标仍然是改进DNA技术,而不是创制特定产品。

据悉,该研究工作由哈佛医学院基因组科学家George Church、纽约大学酵母遗传学家Jef Boeke和生物技术律师Nancy Kelley共同领导。此前,测序中国曾对George Church进行了专访。

George Church

Jef Boeke表示,我们认为创立一个可以惠及个人的社区研究项目非常重要,我们有充分的理由相信构建耐病毒感染的细胞是可行的,也许我们还可能设计出其他抗性特征,如抗朊病毒和抗癌症。实际上在2016年的时候,创建耐病毒感染的人类细胞系就被列为合成全基因组技术的几个重要试点项目之一。

GP-write科学执行委员会成员之一、纽约哥伦比亚大学医学中心的合成生物学家Harris Wang表示,我们的研究是想要利用各种基因编辑技术和合成技术,进一步开发新的DNA技术,降低成本。而“超级细胞”项目同时具有适当的复杂性、难度及对不同方面的设计需求,这有利于推动这些DNA技术的发展。

外界对该转变普遍持赞成态度。苏黎世瑞士联邦理工学院的合成生物学家Martin Fussenegger表示,这是一个了不起的想法,它更适合于医疗公共事业和应用,而不仅仅是为了DNA合成技术本身。

但也存在部分质疑声音,未参加GP-write计划的德国马尔堡大学染色体生物学家Toston Waldminhos表示,由于重新编码的细胞使用的是另一种语言,所以无法“招待”病毒,也就对病毒产生了抵抗能力,但想要让人类细胞抵抗所有已知病毒,基因组至少要有40万个变化,这将是一个浩大的工程。

此外,还有一些问题没有得到解决,最重要的就是专项资金,此前尽管一家基因编辑技术公司已经表示会贡献专业技术知识,但还没有任何财务支持者挺身而出。但Kelley认为,现在组织者将研究重点集中在耐感染细胞系构建,筹集资金或许更容易。

但即使缩小了野心,该研究也很难很快实现,这项雄心勃勃的研究项目因为目标过于宏大,尽管已经开展了两年,但仍然没有得到专门的资金支持。而缩减计划——构建“超级细胞”估计将耗资数亿美元,持续10年时间甚至更长来完成。

另外,目前“超级细胞”项目的执行尚不清楚,Boeke希望优先考虑人类和小鼠基因组的重新编码,如果该项目根据正在进行的酵母基因组计划进行建模,那么选择参与的团体将可能提供部分资金。

最后,该项目中使用的技术将涉及知识产权问题。Boeke认为,目前在合成生物学和合成基因组学方面,哈佛大学、耶鲁大学和麻省理工学院都拥有与重新编码相关的部分专利,但项目工作组中有一个专业的知识产权团队,将会对涉及的技术及共享问题进行讨论。

参考文献:

1.Scientists downsize bold plan to make human genome from scratch

2.Genome writing project aims to rally scientists around virus-proofing cells

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本文由 测序中国 作者:戴胜 发表,转载请注明来源!

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