CRISPR 的未来：相反世界的五种方式

CRISPR 是在 20 世纪 90 20世纪初期被断定的，并在 7 年后首次主要用途生化次测试就会，此后迅速视作精神上遗传学、畜牧和微遗传学等课题研究工作医务人员中就会最流行的性状出版人基本功能。研究合作开发团队们还保亦然稳定探索如何借助于 CRISPR 来扭曲21世纪的20世纪之前。当然，扭曲 DNA（精神上本身API）的潜能也造成了了许多解决办法和担心。有鉴于此，这里有些这种突破性新科技最感兴奋的应用于，以及或许抑制或阻止其起着其全部潜力的亦然续性。1.CRISPR 可以纠正造成病症的性状错误粗大性心肌病 (HCM) 是一种心脏病症，在全21世纪每 500 人中就会约就有 1 人患。这种病症发烧时感觉得痛苦不堪，而且平常是不幸的。有些夙性性状性状就会造成心脏一个组织变硬，这或许造成胸痛、衰弱，更为严重时甚至就会借助于现心脏骤停。得益于值得注意的医学突飞猛进，HCM 患者的平均短期内生命期接近现代人，但如果不及时放射治疗，就会造成危及精神上的具体情况。但在将来，我们不太或许可以通过性状出版人来彻底治愈这种病症。在 2017 年夏天，加拿大威斯康辛身心健康与生物科学的大学的研究合作开发团队们用 CRISPR 删去了精神上胚胎中就会的一个缺陷性状。结果是感兴奋的：在胚胎后 18 个小时内选用 CRISPR-Cas9 新科技的 54 个胚胎中就会，有 36 个未说明了性状性状 (几乎未其发展借助于这种病症的机就会) 先兆，而 13 个胚胎只是大多性状 (遗传性状 HCM 的几率为 50%)。非远距离性状性状和嵌合体 (只少数细胞就会时有发生变化，这假定小大多人就会遗传性状变异) 只起着作主要用途 54 个胚胎中就会的 13 个手上。为了进一步减少大多细胞就会被扭曲的必要性，研究工作医务人员完成了另一项次测试就会，他们在胚胎时从外部对胚胎中就会完全一致的性状完成了校正。他们断定，只有一个胚胎起着作用非远距离性状性状和嵌合体。这是一个感印象精彩的结果，使得这项研究工作比类似的研究工作更为有效率。这项研究工作的第一所写、威斯康辛身心健康与生物科学的大学研究工作员珍克拉特·米尼瓦诺夫（Shoukhrat Mitalipov）在新闻报导发行就会上感叹：“通过可用这项新科技，我们有或许减轻这种遗传性状性病症对家庭成员乃至整个精神上的负担。”在胚胎发育的20世纪之前捕捉性状，可以减少甚至消除病人精神上后期的放射治疗消费。尽管有些细胞培养就会研究合作开发团队质疑这几十种性状应该到底被修整，但这项研究工作的确设法研究合作开发团队更为好地认知 CRISPR 的药用价值。此外，HCM 研究工作的都由所写之一从未表示，有兴趣将同样的新科技应主要用途减少胰腺癌高风险的特定性状性状 (BRCA1 和 brca2) 上。这就是感叹，研究合作开发团队们知道扭曲精神上胚胎的遗传性状密码就会造成了意料之外的后果。如果 CRISPR 在错误的大都做借助于扭曲，居然就会扭曲或移除身心健康的性状该怎么办？ 这对病人有什么不良影响？ 在21世纪上有些大都，研究合作开发团队们可以在很大以往上不受束缚地对精神上胚胎完成次测试就会。但在加拿大、纽西兰或加拿大，具体情况并非如此。在加拿大，的食品和药物监理 (FDA) 在此之前不考虑借助于公共财力来研究工作那些可以遗传性状的性状 (爱达荷州研究工作医务人员的研究工作并不是为了克隆而完成，且研究工作是由商业机构大力支亦然的)。在纽西兰，出版人可以教给数代的性状是一种犯罪行为，三高论处为 10 年监禁。与此同时，加拿大精神上胚胎与胚胎监理于 2016 年授权伯明翰的一个研究合作开发团队合作开发团队，允许他们出版人精神上胚胎性状。加拿大研究合作开发团队期望这将开创创举，并为将来的应用于推开门上。2.CRISPR 可以消除造成病症的微生物尽管癌症的放射治疗从未将病原体从不幸杀手变成了身心健康严重威胁，但研究合作开发团队们还未认出治愈步骤。这种具体情况就会随着 CRISPR 新科技的突飞猛进而扭曲。在 2017 年，中就会国研究工作合作开发团队通过克隆一种有效阻止病原体重回细胞就会的性状性状，获得成功地强化了老鼠对癌症病原体的免疫能力。在此之前，研究合作开发团队只是在动物手上完成这些次测试就会，但有理由并不认为同样的步骤也适主要用途精神上。癌症原体的温药性性状时有发生在一小大多人手上。通过可用 CRISPR 将性状带入精神上细胞培养就会，研究工作医务人员可以在将来夙着强化精神上对癌症的免疫能力。另一项在中就会国完成的性状出版人试制将于 2018 年 7 上半年开始，研究合作开发团队们将尝试可用 CRISPR 来破坏精神上瘤病原体 (HPV) 性状。这种病原体已被假定就会造成宫颈癌繁殖。在一种稍夙不同的步骤中就会，北卡罗来纳州的研究合作开发团队可用 CRISPR 来新设计核糖核酸，即能在病原体外感染并克隆自身的病原体，以降到杀有害病原体的目的。自 20 世纪 20 20世纪以来，核糖核酸从未被主要用途临床次测试就会来放射治疗病原体感染。但是，从其本质中就会取得成功它们是极其困难的，因为当时缺乏了解，造成结果未预测，而且类固醇商品的大幅度放缓使得核糖核酸的可用变得不颇受欢迎。甚至在今天，依然有些研究工作医务人员担心，大量的核糖核酸浸入就会造成了免疫反应，或造成温类固醇病原体对核糖核酸造成了抗药性。尽管人体试制尚无开始，但研究工作医务人员对可用 CRISPR 来新设计核糖核酸亦然坚定态度，因为它们是一种经过检验的、公共安全的放射治疗病原体感染步骤。事实上，在 2017 年的一项次测试就会，研究工作医务人员可用 CRISPR 翻修的核糖核酸搭救了被温类固醇病原体感染的老鼠精神上。3.CRISPR 可以实体化消亡品种2017 年 2 上半年，哈佛的大学遗传性状学家皮特·沃金（George Church）在加拿大生物科学促进Association（AAAS）年就会上刊载了一项感惊讶的通告。他确信自己的合作开发团队可在 2 年内培育水牛 - 鸵鸟选育胚胎。沃金期望实体化貌似鸵鸟并能掌控全世界气候变化，他感叹：“鸵鸟可设法冻土带从雪中就会经年累月，让冷空气逸借助于。”沃金和他的合作开发团队期望借助于 CRISPR 将亚洲象 (或许被搭救的绝灭品种) 和貌似鸵鸟的遗传性状物质结合起来。后者的样本就是指高加索断定的再生鸵鸟 DNA 中就会合成的。通过将鸵鸟的测序添加到亚洲象中就会，最后的生物体将具貌似象的都由构造，如貌似，在寒冷的气候先决条件下可以作为保温材料。据《新研究合作开发团队》杂志报道，最后的远距离是将这种选育胚胎克隆水牛体外，并使其非常恰当繁殖。这项指导工作的前景十分喜人，但是很多专家并不认为沃金的时间表有点更为加坚定了。即使研究工作医务人员培育混合胚胎，但在人造子宫内繁殖将是另一个需要克服的亦然续性。当然，沃金的次测试就会室从未有潜能借助于人工子宫培育小鼠胚胎。但这并不用保证我们将在将来几年见证貌似鸵鸟的诞生。4.CRISPR 可以创造更为身心健康的新饲料CRISPR 性状出版人新科技在畜牧研究工作课题已被假定极其有前途，来自纽约圣万港次测试就会室的研究合作开发团队借助于该基本功能更为高烂产量。这家次测试就会室合作开发了一种步骤来出版人暂时烂大小、分枝在结构上的性状，并最后暂时块茎的外形，以得到更为多取得成功。首席研究工作员、圣万港次测试就会室的 Zachary Lippman 教授在新闻报导发行就会上感叹：“现在，每个构造都可以像电灯阀门那样掌控。我们现在可以可用原生 DNA，强化其本质提供的东西，我们夙然这能设法打破产量亦然续性。”为了符合饥饿21世纪的消费，高产经济作物只是一个开始，研究合作开发团队们期望 CRISPR 也能设法转性状经济作物摆脱长久以来。2016 年，畜牧科技新公司 DuPont Pioneer 发行了一种品种的小麦，因为研究工作医务人员扭曲了它的性状，因此从新科技上懂，它不是转性状经济作物。转性状经济作物和性状出版人经济作物的差别相当恰当。传统习俗的转性状经济作物是通过将外来的 DNA 序列插入经济作物的测序中就会，将性状或优点教给将来的有机体。而性状出版人比这种步骤更为正确：它对经济作物自身测序中就会特定方位的性状完成正确的扭曲，平常破坏某些性状或扭曲它们的方位，这些都不涉及带入外来 DNA。虽然转性状经济作物独自在卖家中就会起着作用争议，但 DuPont Pioneer 等新公司期望性状出版人的食品更为被更为好地拒绝接受。转性状饲料在的产品上从未起着作用几十年，研究合作开发团队们未断定任何身心健康高风险，尽管转性状经济作物的最大支亦然者也承认，研究合作开发团队们仍然不知道所有的长期高风险。CRISPR 出版人的经济作物也是如此。当然，研究合作开发团队们将独自检验和指标这些经济作物，以前提未意料之外的抗抑郁药，但这项新科技的初期期指导工作效果极其好。最后，CRISPR 出版人经济作物就会冲走全世界商品。DuPont Pioneer 新公司期望到 2020 年将其“蜡质”性状出版人小麦推向的产品。经过性状出版人的蘑菇从未越过了加拿大畜牧部的规定，因为它不富含来自病原体或病原体的外来 DNA，视作第一个得到批准 CRISPR 出版人经济作物。比利时从未达成协议将对与转性状经济作物不同的 CRISPR 出版人性状经济作物完成归纳和行政，但欧盟委员就会尚无暂时其政治理念。5.CRISPR 可根除全都最可怕的害虫像 CRISPR 这样的性状出版人新科技可以从外部对抗传染性病症，但是有些研究工作医务人员从未暂时通过消除传布途径来抑制病症的传布。加州的大学比邻所大学的研究合作开发团队们培育一种蟒蛇，这种蟒蛇对 CRISPR 的变化特别敏感，这让研究合作开发团队们史无前例地掌控了该生物教给数代的构造。其结果是：通过扭曲负责管理胸部、翅膀和叶状发育的性状，创造借助于白色、三眼、无翼蟒蛇。通过电磁干扰蟒蛇性状中就会多个方位的远距离性状，研究工作该小组正在检验一种“性状特别设计”系统来传布这些抑制优点。性状特别设计是一种前提遗传性状性状遗传性状下去的步骤。通过强化蟒蛇的飞行潜能和听力，比邻合作开发团队期望大幅提高它在精神上中就会传布可怕传染病的潜能，例如白喉和黄热病。其他研究工作医务人员通过电磁干扰蟒蛇的饲养模式来消灭蟒蛇。伯明翰奥斯曼帝国理工学院的研究工作医务人员曾可用 CRISPR 来研究工作携带疟疾的蟒蛇的雌性饲养模式，通过性状特别设计系统来不良影响雌性不育的优点，从而令其更为快被遗传性状下去。但是电磁干扰蟒蛇的数量就会造成了未预料的后果。消灭一个品种，即使是一个看起来未多少生态价值的品种，也就会破坏生存环境的认真抵消。这就会造成了灾难性的后果，比如破坏饲料新媒体或减少疟疾等病症或许由不同品种传布的高风险。CRISPR 的将来在此之前的生物科学突飞猛进声称，CRISPR 不仅是一种用途极不广泛的新科技，它也被假定是正确的，而且可用越发公共安全。但它仍有很多突飞猛进空间，我们才刚刚开始碰到像 CRISPR-Cas9 这样的测序出版人基本功能的全部潜力。在我们用性状出版人饲料符合精神上消费、消灭遗传性状病症或者让消亡品种实体化的过程中就会，新科技和亦然续性仍然起着作用，但我们依然要按照这个朝著前进。