刘如谦获先导编辑器最新专利，经技术优化可实现比碱基编辑更优越的性能

2019 年，哈佛博德研究所的刘如谦在 Nature 杂志发文，报道其开发的一种全新的精准基因编辑方法——先导编辑（Prime Editing），这种方法融合了工程逆转录酶和 Cas9，将新的遗传信息直接写入到靶向 DNA 位点，并使用 pegRNAs（先导编辑引导RNA，prime editing guide RNAs）进行编辑。

Prime Editing 是一种精确的基因编辑方法，其能够靶向基因组中的精确位置继而“搜索和替换”致病基因序列，并且不会导致双链 DNA 断裂而产生不必要的细胞变化。研究表明，该方法有可能解决超过 90% 的已知致病突变，并且适用于各种分裂和非分裂的原代人类细胞以及动物。基于上述优势，该方法克服了早期基因编辑技术存在的部分技术障碍。

9 月 20 日，刘如谦及其团队获得了来自该技术的最新专利。其中，刘如谦为第一发明人，基因编辑疗法初创 Prime Medicine 的联合创始人 Andrew Anzalone 为第二发明人。

▲图丨Prime Medicine 科学创始人（来源：Prime Medicine）

该最新专利提供了用于靶向 DNA 的 Prime Editing 的组件及方法，使其能够完成掺入核苷酸改变和/或靶向诱变的功能。所述组件包括含核酸可编程 DNA 结合蛋白（napDNAbp）和聚合酶（例如逆转录酶）的融合蛋白。

在最新专利中，pegRNAs 被再次优化，以便包含一个扩展部分。该部分提供一个 DNA 合成模板序列，该序列编码一个单链 DNA 并将被整合到靶向的 DNA 分子中。

2019 年同期，Prime Medicine 依托于先导编辑技术的推出正式成立，Andrew Anzalone、刘如谦等人为联合创始人。在此之后，该公司先后完成了总计 3.15 亿美元融资，以便进一步扩大平台能力，并且向临床适应症快速推进。截至目前，该公司尚未披露任何具体的项目进展。

据刘如谦此前透露，他们将采用一些与碱基编辑（base editing）相同或类似的递送方法在先导编辑器上进行测试。“包括我们自己在内的各个实验室已经在某些情况下开展了体内先导编辑试验，对于具备遗传疾病的动物模型展开治疗。目前，研究人员尝试使用的方法包括 AAV 载体递送、腺病毒载体递送、mRNA 的离体电穿孔和基于 mRNA 的 LNP 传递，因此基本上与碱基编辑器的递送方法相同。”

相关评论认为，该最新专利技术可能实现比碱基编辑更加优越的编辑性能，而先导编辑器可能会成为其它基因组编辑平台的补充工具。刘如谦对此解释道，“碱基编辑器和先导编辑器能够实现精确的基因校正，从而对现有的核酸酶编辑策略形成补充。因此，如果想要精确地改变 DNA 序列以修复突变，使用核酸酶可能很难做到这一点，现在我们可以依靠碱基编辑器或先导编辑器来完成。”

参考资料：

1.https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4

2.https://endpts.com/first-patent-in-prime-editing-of-dna-awarded-to-broad-institutes-david-liu/

3.https://www.prnewswire.com/news-releases/prime-medicine-launches-with-315-million-financing-to-deliver-on-the-promise-of-prime-editing-301332085.html