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最近，基因编辑技术CRISPR的应用又有了两个方面的创新进展：

《科学》重磅：张锋的“神探”再无束缚！2小时内现场判断病毒种类，即时检验迎来革命性突破，都靠这位美女科学家 | 奇点猛科技

本周，《科学》杂志以封面形式发表了一项有关CRISPR技术的最新进展。此前我们曾经报道过，张锋团队构建的“SHERLOCK”检测技术，该技术利用CRISPR/Cas13a系统，在病毒快速检测领域迈出了一大步。这项备受期待的技术，这次又迎来了新的重大突破，终于可以离开实验室，有望在疾病一线大显身手了！

《科学》本周封面

本项研究引入了一种新的样品处理方法，告别了实验室内繁复的核酸提取工作，使得新技术能够直接在患者唾液和血清样本中检测到病毒，同时依旧保持着1个拷贝/微升的灵敏度。该技术也能够更容易、快速地区分几种相关的类似病毒（如寨卡、登革热、黄热病毒和西尼罗河病毒），这些病毒引起的症状相似，对辨明疫情特别有用！[1]
 

基于此前研究的基础，检测结果可以直观地展示在试纸上，整个过程只需要不到2个小时。这意味着，不需要复杂的设备，不需要高端的技术人员，在疫情来临时，普通的医务人员即可在现场快速确认毒株！

此图会动

许多大规模突发性传染病都面临着检测难的问题。

2015年-2016年间，疯狂肆虐的寨卡病毒（Zika Virus，ZIKV），本身传播快、滴度低，受限于检测技术，确诊第一例病例时，疫情已蔓延了几个月。而寨卡与登革热（Dengue Virus，DENV）这类相似的病毒，往往造成的症状也很类似，区分更是难上加难。

无论是不是这些传播极快、疫情严重的疾病，理想的检测方法都应该兼顾敏感性和特异性，速度要快，费用要低，最好能够同时比对多个对象，同时对设备、技术、资源的要求也要尽可能低。

颇受关注的CRISPR小王子张锋，于去年首次发表了SHERLOCK（specific high-sensitivity enzymatic reporter unlocking）技术，这项技术基于CRISPR/Cas13a系统，并结合重组聚合酶扩增技术（Recombinase Polymerase Amplification，RPA），能够对样本中痕量的核酸在恒温条件下进行大量扩增，从而满足Cas13a的检测需求。

SHERLOCK的作用机制

Cas13a是一种RNA酶，与我们比较熟悉的乖巧的Cas9不同，Cas13a比较癫狂，对它来说完成靶向RNA序列的切割根本不是工作的终点，而是狂欢的开始，本来一个安安静静的酶就开始随意切割其他不相干的RNA了。因为这种乱切一气的态度，最开始科学家也没觉得能拿它来干嘛。
 

要不怎么说创意值千金呢，利用它这个奇葩特点，配合上一个被切断就会荧光的“报告RNA”，化“切割”为“检测”，这只捣蛋鬼也在SHERLOCK技术里找到了自己的一席之地。

两个月前，张锋团队对SHERLOCK进行了再一次升级，提出了“Version2”。V2版结合了其他的Cas酶，实现同时检测4种不同类型的病毒或者突变，而且信号灵敏度也大大提高。

正是在这一版里，科学家们开发出了对应的试纸条，能够直接用肉眼观察结果！这种亲眼看到CRISPR的感觉还蛮激动的！

不得不说，SHERLOCK在各种方面来看，都是一种很有希望实现“理想”的技术，面临的问题，就是它还不能完全离开实验室，比如检测需要的样本，依旧需要在实验室内进行制备。这就是今天这项研究要解决的问题。

Broad研究所正在努力让SHERLOCK能够在发展中国家使用。在疫情爆发期间，这样相对快速、廉价、可靠、即时的技术是十分需要的。无论是现实还是影视作品，我们或许可以告别“送回实验室验一验”这种场面了。

体内有猪：基因工程又一逆天技术

快公司杂志中文版

到目前为止，异种器官的移植是医学界的突破难点，因为避免排斥反应尤其棘手。最近eGenesis的首席科学官杨璐菡表示，基因编辑工程可以突破这一个难点，毕竟救命的器官太少，等来时很多却为时已晚。

美国有11.5万人需要器官移植。由于没有足够的器官用于移植，而且往往很难找到匹配的对象，许多在等候名单上的病人即使排上了号，也很难解决他们的医疗需求。

但eGenesis的首席科学官杨璐菡很乐观地认为，她的团队已经找到了解决这个难题的方法。她在温哥华TED2018大会上告诉观众，使用基因编辑技术CRISPR，有可能创造出量身定制的器官，用于移植手术。不是从人体获取原料，而是移植猪的器官。

科学家与医生一直都想找到在移植手术中使用猪器官的方式，因为猪与人类的基因相似得惊人。但有两大难题一直存在。“首先，存在排斥的问题，”杨璐菡说。如果人体将移植的器官认定为外来物体，就会出现排斥。而且，猪细胞还携带会感染人体的内生逆转录病毒（简称PERVs）。

[图为杨璐菡，Photo：Bret Hartman/TED]

“由于没有有效方式去解决这些问题，跨物种器官移植（在移植手术中使用非人类的器官）的研究目前一直没有突破。”杨璐菡说。

CRISPR也许会让情况出现改观。这种基因编辑工具能将基因切开，改变基因片段的排列，以移除或修改某些基因特性。2013年，杨璐菡和她的团队率先使用CRISPR对人体细胞进行了修改；数年后，他们成功用CRISPR从猪的基因组中移除了内生逆转录病毒的所有62个基因副本；去年，第一只不含内生逆转录病毒的猪在杨璐菡团队的监督下出生了。这只猪的后代和其它类似的猪也许最终会将它们的器官贡献给人类（杨璐菡还向观众表示，猪可以像人类一样只贡献部分器官，例如只捐一个肾。移植猪的器官不代表一定要把猪杀死）。

“我们正在努力让器官短缺现象从世界上消失，”杨璐菡说。至于用CRISPR编辑过的猪器官何时才能移植给人类，规模何时才能扩大到让等候名单上的11.5万人全部各取所需（同时还要攻克许多与监管相关的难题），她还难以给出具体的时间。“我们终于有了解决这个问题的工具，这是前所未有的。”杨璐菡说