科學期刊《Nature》周一發表研究報告，宣布美國布羅德研究所（Broad Institute）核心成員、華人生物學家劉如謙及其同事研發出一種比現行「基因剪刀」CRISPR更安全、準確和有效的新基因編輯技術。這項技術名為「先導編輯」（prime editing），儼如「基因文字處理器」，藉着替換鹼基更改基因體的序列，同時可避免DNA雙鏈斷裂，可修正約89%的已知與疾病相關的人類遺傳變異。

「先導編輯」技術由隸屬哈佛大學與麻省理工合辦布羅德研究所的默金醫療保健轉化技術研究所開創。基因編輯即更改DNA編碼的4個鹼基—A、C、T和G，包括剔除、添加、替換。報告指出，研究團隊使用新方法對人類細胞做了逾175次基因編輯，例如針對家族黑蒙性癡呆症（Tay-Sachs disease）和鐮刀型紅血球疾病（sickle cell disease），剔除和置換病人細胞中的致病基因突變。現時已知約有7.5萬種能引起疾病的人類基因突變，團隊推測「先導編輯」可修正其中89％。

報告共同作者、華裔美籍科學家劉如謙說：「先導編輯更似是文字處理器，能夠尋找目標的DNA序列，精準地以替換有問題的鹼基。」它是由CRISPR-Cas9與反轉錄酶這兩個分子生物學重要的蛋白質結合而成的單一「機器」。它藉着一個內含經過改造RNA的分子，可導引經過編輯的酶去到目標位置，填補剔除的目標鹼基，構成新序列。

瞄準修改目標 免DNA雙鏈斷裂

科學家稱，此方法能突破現時基因剪刀CRISPR把一大段DNA剪輯、修補，而可能出錯的限制。劉如謙指出新技術不會把DNA雙螺旋的兩條鏈都切到，大大減低修改過程錯誤導致意想不到危險的可能。他說：「先導編輯的確是邁向長久所希冀、隨心所欲地對人類基因體作出任何部位DNA修改這範疇的一步，也可能是重要一步。」

紐約市紀念斯隆-凱特琳癌症中心的分子生物學家雅辛（Maria Jasin）認為，先導編輯可能是顛覆傳統的技術。加州大學柏克萊分校的遺傳學專家烏爾諾夫（Fyodor Urnov）以民航機形容CRISPR，但以直升機形容先導編輯技術，稱後者能帶人們到特定地點而非一個較大範圍。他希望該技術能讓科學家修正CRISPR修正不了的致病突變，例如發生於神經系統的。

臨床應用仍待研究

不過研究員指出，新技術尚須一段時日更多研究和深入了解運用，才能臨床應用。

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26歲哈佛任教 劉如謙擁逾60專利

「先導編輯」源出的近年基因研究熱門課題「鹼基編輯」（base editor）技術，正是布羅德研究所副所長、默金醫療保健轉化技術研究所主任劉如謙（David Ruchien Liu）的得意之作。

《Nature》十大科學人物 台灣移民第二代

劉如謙本來念化學，但他很快便掌握研究生命中最複雜分子的技術，鑽研基因體編輯尋求新一代療法。2017年，鹼基編輯入選《科學》十大科學突破，他同年獲選為《自然》十大科學人物。其研究獲譽為CRISPR 2.0，但他說「先導編輯」並非旨在取代面世7年的CRISPR，而是互補優劣。

1973年生於美國加州的劉如謙，父母分別是來自台灣的航天工程師和物理學教授。他自小熱愛自然科學。幼時曾數小時站在後園看昆蟲，或混合梳打、醋等探看能否產生「火花」。16歲，他用電腦模擬人類視覺過程，以了解大腦中神經密度如何影響視覺處理，從而希望協助患有讀寫障礙人士，結果在美國有小諾貝爾獎之稱的「西屋科學獎」得全國第二名。及後，他以第一名畢業於哈佛大學化學系，26歲從加州大學柏克萊分校取得博士資格，即回哈佛擔任化學與化學生物系副教授。

玩21點研數學原理 贏錢被列黑名單

除了鑽研科學，劉亦有經營公司，擁60多項專利，創立Editas Medicine、Beam Therapeutics等5家生物技術公司。此外，他曾在拉斯維加斯美高梅大酒店賭場一連3天、日均花15小時玩紙牌21點，研究箇中數學原理，最後一天贏大錢而被列入黑名單。

(香港明報)