DNA的奧妙~

去年內地爆出基因編輯嬰兒事件,震驚世界之際,亦令國際社會開始留意相關技術CRISPR-Cas9。好奇心引領美國生物學家兼今屆呂志和獎人類福祉獎得主Jennifer Doudna走入科研世界,並於一二年研究RNA時,意外發現上述技術。當刻她驚喜不已,因深知人類「DNA生命密碼」被打開,基因編輯的發展將迎來巨變,「此技術可在動植物細胞中添加、去除,甚至改變遺傳物質。」治好不治之症、研究抗氣候變化的植物等夢想,或許指日可待。 

生物學家Jennifer Doudna發現CRISPR-Cas9技術,盼基因編輯可改善人類生活。

科學家長久以來尋找「生命密碼」DNA的奧秘,冀從中找到治療人類頑疾,改善生活的方法。加州大學柏克萊分校的分子暨細胞生物學系及化學系教授Jennifer Doudna是其中一員,她跟實驗團隊於一二年共同發現的CRISPR-Cas9基因編輯技術。這個被外界稱為當代最重大的科學發現,讓科學家可於動物和植物細胞裏添加、去除,甚至改變遺傳物質,新技術也比過往任何基因編輯技術都更有效、便宜及準確。

可用於研究抗氣候變化植物

CRISPR-Cas9的潛在應用可謂無可限量,為改變人類福祉的工作帶來新盼望。Jennifer舉例,此技術有助治療或預防複雜病症,如囊性纖維化、愛滋病及癌症,也可用於研究能抵抗氣候變化的植物、具有更高營養價值的農作物,「以往科學家只知道甚麼DNA與人類哪些病症有關係,但未了解到如何把這些DNA改寫,如今有了這項技術,便可作更多嘗試。」

作為科學家,Jennifer的好奇心驅使其投身科研工作,更把她引領到一項重大發明。她猶記得最初在研究RNA(核糖核酸)時,發現到單細胞細菌由RNA引導的適應性免疾系統,因而意外發現CRISPR-Cas9技術。此技術的誕生,將會對基因編輯發展有着重大影響,她笑稱,當刻跟實驗室拍檔互相對望,大家不禁高呼:「我的天啊!之前沒想過有這個發現。」

閱諾獎得主著作播科研種子

回首童年的成長路,出身於夏威夷Hilo小鎮的Jennifer已是個充滿好奇心的人。在七十年代,Jennifer的家庭是當地少數的高加索人家庭,她總覺得自己在同學圈子裏是異類,因而讓她愛上躺在牀上思考不同問題,尤其是跟大自然有關的科學題目,「我是誰?為何Hilo的動植物會以這方法生長?」一個接一個的疑問讓她愛上了探究世界萬物運作的原理。

好奇心,是進入科研世界的入場券。Jennifer的父親是一位研究美國文學的教授,他喜愛閱讀,亦感染了女兒同樣愛上閱讀。曾有一個下雨天的午後,當時只有十二歲的Jennifer,拿起父親遺漏在牀上的書閱讀起來,那本書是美國分子生物學家、六二年諾貝爾生理學或醫學獎共同得主James Watson所著的《The Double Helix》。

《The Double Helix》於書中描寫了有關分子的實驗,讓Jennifer感到很震驚,大為驚歎科學家的工作,因這經歷播下日後投身科研的種子,「我開始思考自己將來若能參與這類工作,必定很有趣。」雖然科學研究是長時間的工作,將面對不少未知數,惟她相信,科學是一個提出問題和找尋答案的過程,「這些都是前人未做過的事,結果自然亦不能預計,但我就是喜歡如此這般的過程。」

去年底,內地爆出中國南方科技大學生物系副教授賀建奎違規創造首例基因編輯嬰兒。作為CRISPR-Cas9技術的創始學者,她坦言,基因編輯未來會是重要而有效的工具,但需要適當的管制,確保負責任及安全地使用。過去七年她持續參與國際間的討論,跟其實驗團隊、合作夥伴和科學家,一起探討如何把編輯基因技術於用人類、植物和動物。她盼望運用研究成果和數據等提升科技,貢獻於人類福祉,今次得到呂志和獎是對其科學研究的支持和鼓勵。

徐立之:技術穩定性高簡便快捷

負責人類福祉獎評審的呂志和獎董事會成員兼分子生物學家徐立之指,基因編輯可視為生物版的「copy & paste(複製及貼上)」,通過編輯技術可修復或替換特定DNA,此技術的首要問題在於安全性,自從CRISPR-Cas9的出現,科學家現均使用此技術,「穩定性高、製作簡便、快捷高效的優點,讓它迅速風靡於世界各地實驗室,成為科研、醫療等領域的有效工具。」

徐立之也有從事人類基因組的研究,他認為,Jennifer Doudna在基礎研究探討細菌怎樣抵抗入侵的病毒,從而發展一套可用於編輯動植物,甚至人類基因的工具,帶來重要貢獻,「這對遺傳病的治療研究有很大的幫助。」他續說,得獎科學家發現不同的自然現象,尋出當中的機制,繼而展望把CRISPR-Cas9用作治病,改善人類福祉。

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