在醫學治療上,CRISPR基因編輯技術一直以來在外間備受爭議,當中不乏指出基因編輯將涉及一連串的道德問題及人權事宜,尤其是在對於未有思考能力的胚胎強行擅自進行基因編輯這方面更是引來特別巨大的迴響。809Please respect copyright.PENANAeELJmMXErS
809Please respect copyright.PENANAtarXeCHgWU
不同支持及反對的聲音底下,CRISPR技術在近日取得了相當大的應用突破,2020年3月4日美國成功在臨床實驗中為一名眼疾患者用藥,作醫學應用CRISPR技術的啟蒙。809Please respect copyright.PENANAcbR1ZMv0U3
809Please respect copyright.PENANAoCi8ek2C7W
這POST將會同樣用上深入淺出的方式,透過簡潔文字及連豬連狗圖文並茂的形式進行講解,探討是次CRISPR技術應用的原理。809Please respect copyright.PENANAi0gHvWqSV1
809Please respect copyright.PENANA4kucySsX9A
若然對CRISPR技術有感興趣或想知道多一點的話,請到以下這個深入淺出Post閱覽,下文亦會以已閱讀上一個Post的前提下作出講解。809Please respect copyright.PENANAacKk6ndm2z
809Please respect copyright.PENANAxM9vMI431O
深入淺出CRISPR基因編輯技術809Please respect copyright.PENANA685imaC4tQ
- 分享自 LIHKG 討論區809Please respect copyright.PENANAU6XdZgx4gM
https://lih.kg/1809043809Please respect copyright.PENANA0q2Ek4CNju
809Please respect copyright.PENANAUPp5L8bFYi
809Please respect copyright.PENANA9NibRxTZSE
809Please respect copyright.PENANA777QIakX2w
809Please respect copyright.PENANA5EElZX7Hof
809Please respect copyright.PENANAESgPzj3yaf
圖1)我們身體細胞裡頭的基因(又或者是DNA)大致上可分成為兩個組別,Intron和Exon,並以Intron-Exon-Intron-Exon梅花間竹的方式作出排列。809Please respect copyright.PENANA4G3r9qq14x
809Please respect copyright.PENANAXXllgYQ34c
當我們的細胞依據DNA排組作為原材料製作蛋白質的時候,當中必然會經過一道名為mRNA splicing的程序。在那時候,被界定為Intron的區域將會被切開,而被相隔開的Exon將會連接在一起。809Please respect copyright.PENANA76mrVRn4Cd
809Please respect copyright.PENANAYrk455NPRX
以比喻的方式來說,DNA就是一隻鮮雞,而我們的細胞則是一名五星級酒店大廚,將那些雞頭、雞尾、雞內臟(Intron)通通劈開棄置,只取雞胸雞脾嫰肉(Exon)合在一起上碟。809Please respect copyright.PENANAsffcEOVmnZ
809Please respect copyright.PENANAbiK0jLRCH0
當然,我們其後亦會為那些雞肉進行煎炒煮燉的工序才能夠上碟見人,情形與細胞一樣,它們會對連接在一起的Exon繼續進行一系列的工序才能夠轉化成為蛋白質。但這並不是此Post的主題,所以不會在此作深入講述。
809Please respect copyright.PENANAjYM5y8Sgix
809Please respect copyright.PENANAAQ59dAIT9t
809Please respect copyright.PENANAuRc1kilKoC
圖2)接下來我們將要探討的是一隻名為CEP290的蛋白質,它的功用是在視網膜的表面上感測光源,傳遞信息到大腦裡頭再轉化成為我們所見得到的影像。809Please respect copyright.PENANAAvoAD0NLOR
809Please respect copyright.PENANAQovvGkcRui
正常情況下,Intron如圖中所見會被切下,Exon與另一道Exon會被接駁在一起。809Please respect copyright.PENANA2ueRLtQ9sj
但平均每十萬個嬰兒之中,有兩至三個嬰兒的CEP290基因、位於第26個Intron的位置之中會出現基因變異,正常的GUAA會變成為GUAG。809Please respect copyright.PENANAOag1HQr5dM
這變異會導致mRNA splicing程序出現錯誤,誤把一部份的Intron當作成為Exon處理,變成如圖中所見的一樣,最終的Exon成品出現了那段正常情況下不應該會存在的黃色區域。809Please respect copyright.PENANAG8pxI5Z7js
809Please respect copyright.PENANAhly47nr06R
比喻來說,某隻鮮雞的腎臟與雞肉非常相似,五星級大廚誤把一部份的腎臟當作成為上菜一同處理。809Please respect copyright.PENANApNwH90WFJk
809Please respect copyright.PENANAsp4rCM4KDD
809Please respect copyright.PENANAWGMiVoJ4g0
809Please respect copyright.PENANAUG230LbLwF
809Please respect copyright.PENANA8G5iiQpZJe
809Please respect copyright.PENANAcV8Akk5ghA
圖3)這個位於Intron26位置的GUAA會變成為GUAG基因變異仍由遺傳所致,將會導致嬰兒自一歲起喪失大部份視力,甚至永久失明,醫學名稱為Leber congenital amaurosis type 10 (LCA10) 。809Please respect copyright.PENANAkkKVHa7pdZ
Leber congenital amaurosis(萊伯氏先天性黑矇)為第二常見眼疾,僅次於Retinitis pigmentosa(視網膜色素病變),現今約有百分之二十兒童失明事件仍由Leber congenital amaurosis(萊伯氏先天性黑矇)而成。809Please respect copyright.PENANAwni66o8wFm
809Please respect copyright.PENANAsHxfsJhnx0
而目前舊有的基因治療方法有著根本上的限制,並沒能有效根治此病......809Please respect copyright.PENANAW4jiiCHSD2
809Please respect copyright.PENANAJvypwhnlhD
809Please respect copyright.PENANAwtily7K4IJ
809Please respect copyright.PENANA41U97GB3tU
809Please respect copyright.PENANA6bOwp3O3q4
圖4)但是,隨著CRISPR/Cas9科技的誕生,科學家找出了一道有效的方法能夠根治此病。809Please respect copyright.PENANAm8ecZpMnow
他們先將Cas9所需的組件放在液體之內,然後再經由醫生透過手術利用微細管道滴進視網膜外層細胞之上,進行基因編輯移除該變異位置。809Please respect copyright.PENANAsCJrN3mxpb
理論上,因著Intron最終將會被切割的關係,只要利用CRISPR技術移除該段位於Intron的變異基因,那麼病人的細胞便會如常進行intron的切割,不再受到那段GUAG的變異基因迷惑,最終的成品將會與正常人一模一樣。809Please respect copyright.PENANAFmVa9vHDdO
809Please respect copyright.PENANA0SocqFFJyk
早前因著鮮雞的腎臟與雞肉非常相似關係,五星級大廚誤把一部份的腎臟當作成為上菜一同處理。現在我們索性把腎臟先行移除,再交由五星級大廚進行切割處理,在沒有迷幻腎臟的迷惑下,大廚亦順利能夠斬下鮮嫩雞肉炮製上等菜式。809Please respect copyright.PENANApk3h065vse
809Please respect copyright.PENANAka2OKjJY98
而有證據顯示,只要有10%左右的細胞能夠順利被進行編輯,患者的視力便能夠達到正常可視水平!809Please respect copyright.PENANA07Ng1rtSj3
809Please respect copyright.PENANAf2e46kY8Py
這手術首在2020年3月4日成功在美國進行! 結果到底會如何,相信稍後幾日會有新聞報導!!