Глава 178. Решение синдрома Менкеса •
В последнее время Цао Ян следил за Тан Цюэ в вопросе генной терапии.
Стороны достигли консенсуса о необходимости использования инструментов генного редактирования для полного удаления лишнего основания А в гене ATP7A, чтобы радикально вылечить пациентов с болезнью Менкеса.
Однако возникли разногласия при выборе инструмента генного редактирования.
После вступления в 21 век, с развитием биотехнологий, ученые постоянно разрабатывали новые технологии для реализации генного редактирования, и до сих пор было создано три поколения новых технологий, а именно ZFN (цинковые пальцы нуклеазы), TALENs (транскрипционные активаторы-подобные эффекторные нуклеазы) и CRISPR/Cas9 три вида инструментов генного редактирования.
Технология цинковых пальцев ZFN является инструментом генного редактирования первого поколения и существует уже более 20 лет.
Он может идентифицировать и связывать специфическое триплетное основание через цинковые пальцевые белки, широко распространенные в эукариотах (от дрожжей до человека), чтобы достичь цели точечного разрезания ДНК.
TALEN - это инструмент генного редактирования второго поколения, появившийся десять лет назад, который достиг значительного прорыва в технологии, может выполнять генное редактирование более эффективно и редко вызывает случайные разрезы нецелевых последовательностей ДНК, и до сих пор получил высокую оценку.
TALENs используют природный белок, секретируемый растительными бактериями, для идентификации специфических пар оснований ДНК, связываются с целевой ДНК и разрезают цепь ДНК в специфических сайтах, тем самым вводя новый генетический материал.
По сравнению с ZFN, TALEN может нацеливаться на более длинные последовательности генов, и его легче построить.
Но до сих пор у людей не было недорогого и общедоступного метода для быстрого производства большого количества TALENs.
CRISPR-Cas9 - это третье поколение, а также новейший инструмент генного редактирования, изобретателями которого являются две женщины-ученые, которые также получили Нобелевскую премию в прошлом году.
Это прорывная новая технология, которая принципиально отличается от технологий редактирования генома первого и второго поколений, поэтому ее часто называют "генными ножницами", и именно благодаря ее появлению технология редактирования генома получила глобальную популярность.
CRISPR изначально была естественной иммунной системой, изобретенной бактериями в процессе эволюции миллиарды лет назад. После вторжения вируса некоторые бактерии могут хранить небольшой фрагмент вирусного гена в пространстве хранения в своей ДНК, называемом CRISPR. Когда вирус вторгается снова, как только бактерия обнаруживает часть, идентичную записанному фрагменту, белок Cas9 деформируется, точно блокирует вирусную ДНК и без колебаний поднимает "ножницы".
CRISPR может сделать геном более эффективным для создания изменений или мутаций, и его эффективность выше, чем у других технологий генного редактирования, таких как TALEN.
Он находит ДНК, которую необходимо разрезать в качестве мишени, с помощью направляющей РНК, а затем использует Cas9, фермент, специально используемый для разрезания ДНК, для выполнения операций, чтобы точно разрезать мишень ДНК и реализовать серию операций генного редактирования, таких как вставка, удаление, подавление, замена и т. д.
Причина, по которой эта технология привлекает так много внимания, заключается в том, что она может выполнять точные операции с генами чрезвычайно простым способом.
Простота и удобство, легко начать, даже лаборант со степенью бакалавра может это сделать, и цена низкая, поэтому она мгновенно стала популярной во всем мире и стала очень популярной.
Хотя самой популярной технологией генного редактирования в настоящее время является CRISP-Cas9, три системы редактирования на самом деле имеют свои сильные стороны.
Можно только сказать, что каждому исследователю необходимо объединить свою тему, чтобы выбрать наиболее подходящий инструмент.
С помощью этих нескольких инструментов генного редактирования крупные фармацевтические и биотехнологические компании по всему миру разработали серию лекарств для клинических испытаний в области редких заболеваний.
Это в основном потому, что редкие заболевания являются моногенными наследственными заболеваниями, и изменение генов может достичь лечения.
И те более распространенные заболевания, включая рак, высокое кровяное давление и другие хронические заболевания, в настоящее время не могут быть вылечены, даже если изменены десятки генов, их причинные факторы очень сложны.
Тан Цюэ из соображений осторожности не хотел использовать новейший инструмент CRISP-Cas9.
Во-первых, в настоящее время в мире нет генных препаратов, успешно разработанных с использованием этого инструмента. Судя по соответствующим исследованиям, его частота нецелевого воздействия будет относительно высокой, что приведет к неудаче разработки лекарств.
Во-вторых, его базовый патент принадлежит компании Ингл, и если он будет использоваться в коммерческих целях, возникнет проблема лицензирования патента. Коммерческие переговоры по этому вопросу займут много времени, и пациенты могут не дождаться.
В настоящее время среди трех инструментов генного редактирования только срок действия патента ZFN истек, и в этом отношении нет никаких проблем.
Цао Ян может использовать CRISP-Cas9 для разработки в личных целях, проблем нет, патентообладатель не ограничивает использование в научных исследованиях, и все его исследования и усилия были направлены на этот инструмент.
Но Саньцин, как коммерческая фармацевтическая компания, учитывает больше аспектов и больше склоняется к выбору инструмента, не обремененного патентами.
Но это не проблема, после дружеских консультаций обе стороны решили использовать инструмент генного редактирования ZFN для удаления генов.
Из-за взаимного влияния элементов связывания ДНК точность метода ZFN непредсказуема, поэтому необходимо построить и протестировать белки, нацеленные на каждую последовательность ДНК.
Это, несомненно, требует высокого уровня знаний и является длительным и дорогостоящим процессом проверки.
К счастью, у Саньцин есть хороший помощник AICell, который может значительно ускорить эту работу.
В течение этого периода еще семь или восемь пациентов с болезнью Менкеса были привезены членами их семей в Куньши, где они были тщательно протестированы на секвенаторе генов Саньцин, чтобы найти генные мишени и провести целенаправленную предварительную подготовку.
******
Время шло быстро, Вэй Кан дождался декабрьской церемонии вручения Нобелевской премии.
До этого он опубликовал сообщение в Вэйбо, заявив, что занят великим делом генной терапии, и у него нет времени ехать в Стокгольм для участия в церемонии, поэтому он отправил сотрудников компании для получения награды.
Это сообщение мгновенно вызвало горячую дискуссию.
Пользователи сети выразили свое понимание.
"Босс Вэй сейчас является национальным героем Китая, стратегическим материалом, и ему нельзя выезжать за границу, иначе его обязательно задержит бесстыдная Ингл".
"Правильно, Ингл такая подлая и бесстыдная, настоятельно рекомендую боссу Вэю каждый день оставаться в компании, не выходить на улицу, я подозреваю, что в стране много агентов Ингл, которые ждут, когда босс Вэй выйдет, чтобы похитить и убить его".
"Ты слишком много фильмов смотришь, в этом мире не так много драк и убийств".
"Хе-хе, если ты говоришь такие вещи, ты либо глуп, либо плох, либо глуп и плох за пятьдесят центов".
"Вау, представьте, что босса Вэя похитили агенты, как только он выехал за границу, и держат в подземной темной комнате, заставляя его каждый день разрабатывать лекарство от бессмертия, это так страшно".
Вэй Кан, увидев эти обсуждения в Интернете, не мог не рассмеяться и подумал, что у пользователей сети действительно большое воображение.
Однако опасения пользователей сети были напрасны, потому что он был просто научным затворником, который каждый день, кроме дома и компании, а также случайных свиданий с доктором Цзянь, чтобы поесть, практически никуда не ходил.
Он уже все устроил, после того как будет построена новая штаб-квартира, он сразу же переедет жить в компанию, в виллу на задней горе, и больше не будет выходить на улицу без необходимости.
На этот раз Гу Сянь и Шэн Чанъя были назначены для получения Нобелевской премии, а церемония награждения будет транслироваться в прямом эфире на официальном сайте в полночь того же вечера.
Вэй Кан в это время был дома, и как только пришло время, Ань Мэй напомнила ему посмотреть прямую трансляцию.
Включив телевизор, изображение с церемонии награждения автоматически проецировалось на большой экран размером 100 дюймов.
В роскошной ратуше собрались ученые со всего мира, чтобы вместе отпраздновать это событие.
Камера быстро переключилась на Гу Сяня, он был одет в черный смокинг, и было видно, что он немного нервничает, но это не повлияло на его выступление.
После получения награды он умело произнес речь на английском языке, выразив благодарность от имени Вэй Кана.
Весь процесс был плавным и безупречным, и можно представить, что он много раз репетировал в частном порядке.
На последующем банкете камера много раз фокусировалась на столе Гу Сяня и Шэн Чанъя, оба были взволнованы и сияли славой.
Вэй Кан сидел на диване, уголки его рта приподнялись, и он удовлетворенно улыбнулся.
В то же время в здании исследований и разработок штаб-квартиры Саньцин.
Уже была полночь, но этаж биологической лаборатории все еще был ярко освещен.
Внезапно раздался взрыв ликования.
Вскоре после этого свет погас один за другим.
Один за другим появились силуэты на первом этаже и исчезли в ночи.
Тан Цюэ шел последним, он достал свой мобильный телефон и отправил сообщение Цао Яну: "Генный препарат готов, приходите утром".
Его шаги были немного нетвердыми, непрерывные сверхурочные работы, даже такой сильный, как он, не мог этого вынести.
Вскоре он открыл дверь общежития, по знакомому маршруту на ощупь дошел до кровати и упал на нее.
Почти мгновенно он погрузился в сон.
Прежде чем потерять сознание, в его голове промелькнула мысль.
"Слишком хлопотно, все равно нужно разработать удобный и простой инструмент генного редактирования!"