基因编辑技术演进 - 传统基因编辑技术如CRISPR-Cas9如同分子级的拼写检查器 主要用于修复个别致病突变 在遗传病治疗和癌症免疫疗法等领域展现出潜力 [2] - 传统技术通过向导RNA引导Cas蛋白精准识别并切割特定DNA序列 实现基因的敲除 插入或修正 但其核心机制依赖于在DNA特定位置制造双链断裂并利用细胞自身修复机制进行小范围修改 [2][3] - 传统工具难以高效精确处理长达数千至数百万碱基对的大片段基因组重排 且大范围DNA切割可能引发脱靶效应 染色体易位或细胞凋亡等安全风险 [3] 桥重组酶技术突破 - 桥重组酶技术是一项全新突破 能够对长达百万碱基对的基因组区域进行可编程的插入 删除和翻转 实现了基因组的大规模重排 [3] - 该技术核心创新在于桥接RNA分子 其拥有两个独立抓手可同时识别并结合两个不同DNA位点 如同架起一座分子桥 将遥远DNA区域拉近后启动重排程序 [4] - 科学家从72种天然系统中筛选出ISCro4系统 并通过数千次优化使其在人类细胞中实现高达82%的靶向特异性 为临床应用铺平道路 [4] 技术应用与潜力 - 在治疗弗里德赖希共济失调的实验中 该技术成功切除了超过80%的异常扩增片段 该病由GAA序列异常扩增多达1700次重复引起 [5] - 该技术只需递送RNA即可生效 无需复杂蛋白质或DNA载体 显著降低了治疗难度和风险 并已成功复制镰状细胞贫血的现有疗法证明其广泛适用性 [5] - 未来该技术或将用于治疗多种遗传病 癌症 并在合成生物学和农业中应用 科学家正努力将其应用于干细胞和免疫细胞以处理更大基因片段 [6]