DARPA“保护性等位基因和响应元件的预表达”项目新进展

6月27日，DARPA宣布已为“保护性等位基因和响应元件的预表达”（PREPARE）项目选择5个团队，开发一系列新型医疗干预措施，以暂时性可逆地调节人体保护性基因的表达，防范流感和电离辐射等急性威胁。

项目背景

大流行性病原体、有毒化学物质和放射性物质都可以快速突破人体的先天防御。目前的药物、疫苗和生物制剂等传统医疗对策的有效性和可用性有很多限制，不能满足紧急情况。

因此，DARPA于2018年5月启动“保护性等位基因和响应元件的预表达”项目，旨在开发普遍适用的医疗对策，能够安全地暂时性调节人体的保护性基因活性。项目为期四年，最终目标是开发一种可应对各种威胁的模块化平台解决方案，平台的通用组件和架构可适应多样化的新兴威胁。

项目技术

“保护性等位基因和响应元件的预表达”项目将重点关注四种威胁：流感病毒感染、阿片类药物过量、有机磷中毒和伽马辐射暴露。DARPA此次选择的5个团队关注流感病毒感染和伽马辐射暴露。

关注流感病毒感染的3个团队及其计划开发的技术包括：

①DNA Rx有限责任公司团队，计划开发一种新型DNA编码基因疗法，增强患者鼻腔和肺的自然免疫反应和其他保护功能，帮助其对抗流感。

②乔治亚理工学院团队，计划开发新型基因疗法，通过向肺部提供信使核糖核酸（mRNA）编码的可编程基因调节剂和可编程抗病毒药物，增强宿主的防御能力，快速停止病毒复制，进而抵抗多种流感病毒。该团队还将研究提高当前流感疫苗免疫应答性和有效性的策略。

③马萨诸塞大学医学院团队，计划确定新的宿主和病毒靶标序列，包括长链非编码RNA，以增强宿主对流感的抵抗力。该团队工作将包括：对培养的人类细胞进行基于CRISPR基因编辑系统的创新性筛选，使用来自人类研究对象的样本确定关键宿主和病毒因子，并实现肺气管模拟。

关注伽马辐射暴露的2个团队及其计划开发的技术包括：

④哥伦比亚大学欧文医学中心团队，计划开发一种口服可编程基因调制剂疗法。该团队设想的多模式治疗将同时在肠道和肝脏中实施，触发肠道细胞的保护和再生，同时诱导肝细胞产生保护信号，触发骨髓血细胞再生。

⑤加州大学旧金山分校团队计划通过静脉注射或口服治疗，激活肠道和血液干细胞的先天防御，持续数周。

监管与安全

DARPA要求各团队在四年项目期内与美国食品药品管理局（FDA）紧密沟通协调，确保生成的数据和试验协议符合监管标准。

有观点认为，对基因组进行永久性的编辑在其他健康人群中既不可取，也不符合道德规范。DARPA决定强制要求，制备技术只能产生暂时性、可逆性的效果，而且不能以任何方式改变宿主的主要DNA序列。各研究团队将通过只作用表观基因组和转录组来实现这一目标，表观基因组和转录组是细胞内执行DNA遗传指令的细胞信息。这反映DARPA“安全第一”的基因组编辑方法，不会对基因组进行永久性编辑，也不会产生脱靶效应。

相关链接

《DARPA启动“保护性等位基因和响应元件的预表达”（PREPARE）项目——抵御人体受到的威胁》

来源 ：DARPA网站/图片来自互联网

军事科学院军事科学信息研究中心 佘晓琼

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