抗新冠病毒與基因編輯技術之源起

新型冠狀病毒肺炎（以下簡稱新冠肺炎，世衛組織在2020年2月11日正式命名為COVID-19）是一場全球性大流行傳染性疾病。截至4月18日，該疾病引發已導致220多萬人確診，死亡人數超過15萬，而且各項數據還在不斷增加中。而這場疾病的罪魁禍首就是是一種名為SARS-CoV-2的病毒（由國際病毒分類委員會命名）。

也許一般的網友對病毒的概念只是一個籠統的印象——壞東西，但是病毒這個壞東西其實還有很多分支。簡單的說，病毒可以分為三大類：朊病毒、DNA病毒和RNA病毒。

朊病毒比較特殊，各種信息比較少，比較知名的就是瘋牛病就可能是這種特殊病毒引起的。

DNA病毒則是隻除了蛋白質外殼外，裡面的核酸物質是DNA，DNA病毒進入細胞核將自身整合到宿主的基因組中，並利用宿主細胞的物質能量來合成自己所需。簡單說，DNA病毒入侵細胞後，只是發號施令，而後細胞利用自身“工程設備”還有自備的“原材料”合成DNA病毒繁衍生息所需的一切東西。

乙肝病毒

RNA病毒則更牛掰，它們連宿主的細胞核都懶得進去，但是照樣可以像DNA病毒那樣奴役宿主細胞。只是RNA病毒的手段跟隱蔽高明多變，所以RNA病毒引起的疾病比DNA病毒更難治療，典型的例子就是乙肝病毒引起的乙肝已經有很成熟的疫苗來預防了，但是丙肝病毒引起的丙肝則至今沒有相應的疫苗。

丙肝病毒

不幸的是，新冠肺炎就是由RNA病毒“SARS-CoV-2”引起的疾病。RNA病毒變異的速度遠高於DNA病毒，所以疫苗研究起來就很困難。這次新冠肺炎從去年12月開始有報道，距今也就5月左右的時間，但是已經有論文指出，目前的新冠病毒可以分為ABC三種病毒變異了，也就是說已經產生了2個變異的病毒（以美國為首的一些西方國家的甩鍋行為被科學研究打臉）。然而，這只是RNA病毒“多變”的技能之一。

之所以目前沒有針對新冠肺炎的特效藥，一個重要的原因就是病毒病治療難度高的普遍特性所致。前面簡單介紹了DNA/RNA兩種病毒繁衍生息的手段，從他們這個手段就可以窺探出治療病毒病的難處。比如治療細菌病，用藥可以用一些針對細菌的抗菌藥物就可達到治療效果。但是，親們，新冠肺炎病人的肺細胞裡有新冠病毒後，這些病毒只是在肺細胞裡發了一連串的信號，而後肺細胞就渾渾噩噩的製造一堆肺細胞不需要RNA、蛋白質等物質，而這些東西恰恰是病毒繁衍生息的東西。這樣一來，肺細胞的自身功能得不到維持，從而產生病變。目前報道的新冠肺炎症狀是肺細胞脫落、透明膜形成以及粘稠物分泌。

所以，若是用藥物治療的話，我們用藥物針對病毒的什麼來達到治療目的？基本上傳統的化學藥物不會有啥作為，原因如下：

一、化學藥物區分不了病毒的RNA和細胞的RNA

感染初期的細胞裡只有病毒的RNA，而

二、化學藥物也抑制不了病毒生命活動

因為病毒的生命活動都是靠幕後指揮，完全融合到宿主細胞的生活活動中，病毒完全是依靠細胞的自身“工程設備”還有自備的“原材料”合成DNA病毒繁衍生息所需的一切東，所以想從這些生命過程來控制病毒，門都沒有，若要控制，依然是帶著細胞一起同歸於盡。

所以，雖然川普極力推薦，A股也炒作了一把的氯喹啉以及被寄予厚望的抗病毒藥物瑞德西韋均沒有最終被官方所認可。

那麼病毒病就是不治之症嗎？答案當然不是的，我們的普通感冒以及殺人無數的流感都是病毒病，但這些病都能痊癒，那麼病毒病一般怎麼治癒呢？一是靠人體強大的免疫系統，其中T細胞和巨噬細胞大家應該瞭解，巨噬細胞可以直接吞噬病毒並將其“消化”成養分並讓機體產生抗性。二是直接接種疫苗產生抗體，從而預防特定病毒病。

這是白細胞吞噬細菌的動圖

自然界的抗病毒高手——細菌---基因編輯技術的源起

但是，自然界卻有一大類生物卻是抗病毒的絕頂高手，這類生物就是人類又愛又恨的細菌！細菌作為單細胞原核生物，雖然相對真核生物要簡單的多，但是對抗病毒入侵卻有其獨門絕技。小夥伴們絕對想不到的是而這項獨門絕技就是目前火遍全球的

細菌抗病毒就是靠上圖這樣一個基因簇來抵抗病毒的，其中大家常提到的CRISPR全稱Clustered Regularly Interspersed

當有病毒入侵細菌時，若這個病毒曾經入侵過這個細菌父輩或者更早的血親，那麼這個病毒會有一段基因組被“截取”並插入到CRISPR區。當這個病毒再次入侵，前導區會轉錄CRISPR形成一條長鏈RNA，隨後會加工形成若干個不同的cRNA，而後cRNA與Cas9結合並引導Cas9識別病毒DNA，隨後Cas9在特定位點將病毒DNA咔嚓，進而起到抗病毒作用。當然，現在還有咔嚓RNA病毒的CRISPSR-CAS系統。

細菌這個抗病毒機制很早就被發現，但直到近些年才被有心的科學家（張鋒等牛人）靈感爆發去改造利用這個抗病毒機制。因既然有這樣的RNA 引導的特異性非常高的DNA/RNA咔嚓酶（核酸內切酶），那麼將引導RNA換成植物的，那不就可以特異性咔嚓植物的基因；若引導RNA換成人或動物的，那不就可以特異性咔嚓人或動物的基因了。於是乎，張鋒就率先在人和細菌細胞裡驗證了這個靈感，並開啟了基因編輯技術的新篇章。

既然基因編輯技術可以幫助細菌對抗病毒，那麼這套系統能否對抗新冠病毒呢？雖然真核細胞和原核細胞具有很大差異，但是以高彩霞為代表的科學家以及實現了通過基因編輯技術幫助植物建立免疫系統來對抗植物病毒病害了（文章發表在nature plant等期刊），為農業上的病毒病害開闢新的抗病策略。因為人類疾病治療與植物抗病在操作上還是有很大區別的，自己雖有這個想法，但是實在沒有能力去實踐。所以，憑著初生牛犢不怕虎的衝動，我竟然在4月6日將這個想法通過郵件發給了抗疫一線的一位旗幟性人物。也許是對方太忙還沒有時間看郵件，或者是郵件淹沒在茫茫的其他重要郵件之中，再或者這個想法壓根不可能實現而被否決了等等。總之，現在還沒有收到郵件回覆

轉基因技術研發的抗新官疫苗正在臨床實驗中

因為還沒有治療新冠肺炎的特效藥，另一條途徑——疫苗，則在緊鑼密鼓的進行中。滅活苗和減毒苗是傳統的疫苗種類，但是由轉基因技術衍生的重組疫苗則後來居上。其中最知名的代表就是重組乙肝疫苗（醫藥上帶“重組”兩字的都是轉基因技術的衍生品），目前新生嬰兒打的第一針疫苗就是重組乙肝疫苗——用轉基因技術將乙肝病毒的抗原基因轉到酵母菌生產疫苗。這次新冠病毒疫苗研發大軍中，有滅活疫苗，但是重組新冠疫苗走的更靠前。軍事科學院軍事醫學研究院陳薇院士領銜的科研團隊研發的重組新冠疫苗研發成功，並於3月16日啟動臨床試驗。4月12日，重組新冠疫苗二期臨床研究在漢啟動，試驗規模擴大到500人。

可見轉基因技術在醫藥領域的優勢是獨特的，真心希望重組新冠疫苗能為這場全球性的傳染性疾病畫上永遠的終止符。

最後，真心期望全球新冠肺炎疫情早日結束。

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