摘要：
新加坡的研究人员开发了一种新的蛋白质，这种蛋白质可以以比现有方法更高的精度改变活细胞中的DNA。
精确改变DNA的能力将为个性化医学的发展打开更多的大门，这可能有助于解决目前治疗方法很少的人类疾病。治疗需求未得到满足的疾病的例子包括神经退行性疾病如亨廷顿氏病、肌营养不良和血液疾病如镰状细胞性贫血。
这种被命名为iCas的新蛋白质可以很容易地通过外部化学输入进行控制，从而解决了CRISPR-Cas [1]的一些问题，CRISPR-Cas是现有的DNA修饰的金标准。例如，现有的Cas酶有时可能会改变DNA中的位置，从而导致严重的后果。有了iCas，用户现在可以控制酶的活性，从而最大限度地减少细胞中意外的DNA修饰。
由A * STAR新加坡基因组研究所(GIS)和南洋理工大学(NTU新加坡)联合开发的ICas本周发表在同行评议杂志《自然化学生物学》上。该联合研究小组由谭梦豪博士领导，他是GIS干细胞和再生生物学的高级研究科学家，也是NTU化学和生物医学工程学院的助理教授。
谭博士解释说：“DNA就像一个指令手册，告诉活细胞如何行为，所以如果我们能够重写这个手册中的指令，我们就能够控制细胞的功能。”“我们设计的iCas蛋白就像一个电灯开关，可以根据需要随时打开和关闭。在响应时间和可靠性方面，它也优于其他现有方法。”DNA变化的原理
为了确保在许多生物医学和生物技术应用中必需的DNA的准确变化，Cas蛋白的活性必须受到严格的调节。可以打开或关闭iCas蛋白的化学物质是三苯氧胺，这是一种常用于治疗和预防乳腺癌的药物。如果没有iCas，iCas将被关闭，并且不会对DNA进行任何更改。用他莫昔芬打开电源后，iCas会编辑目标DNA位点。
在本研究中发现，iCas的性能优于其他化学诱导CRISPR-Cas技术，其响应时间更快，并且可以重复开启和关闭。ICas可以更快的反应，更精确的控制DNA编辑的时间和地点。这在需要精确控制DNA编辑的研究或应用中非常有用。例如，在细胞信号通路或脊椎动物发育的研究中，iCas可以准确地靶向组织中的一个细胞子集(空间控制)或编辑特定发育阶段的DNA(时间控制)。
赵慧敏博士说：“谭博士开发的iCas技术是不断发展的CRISPR工具箱的一个令人兴奋的补充。它可以以精确和可控的方式编辑基因组，从而为CRISPR技术在基础和应用生物学研究中的应用打开了一扇新的大门。”史蒂芬米勒，伊利诺伊大学香槟分校化学与生物分子工程学院教授。
GIS执行董事Ng Huck Hui教授补充说：“这项进展使研究人员能够对更准确的DNA编辑进行精确控制，并可以帮助研究人员设计具有新特征的细胞，或通过突变的DNA修复病变细胞。”
南洋理工大学化学与生物医学工程学院院长张瑞欣(Teoh Swee Hin)教授说：“DNA编辑是一个令人兴奋的领域，在疾病治疗方面有许多潜在用途。南洋理工大学一直活跃在基因测序和生物工程领域。在过去的几年中，谭博士和他的新加坡团队的这项工作将增加医学细胞工程的知识。”
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