新加坡国立大学医学院的刘霞报道了一种新的碱基编辑工具——SsdAtox。这个工具和之前的BE4max相比,给DNA造成的非必要断裂减少了37%。科学家们在这次改进中使用了AI技术,让酶的催化效率大幅提升。他们还设计了一个新的筛选平台,这个平台能够同时评估三个指标:酶能不能高效编辑DNA,能不能避免有害的DNA断裂,还有对细胞有没有毒性。根据这个平台的结果,团队设计出了SsdAtox的增强版本。这次增强版的编辑效率提升了11.8倍,细胞毒性下降到了1/10。另外,新开发的评分系统显示,SsdAtox的综合性能提高了31倍。 SsdAtox这个工具的体积只有常用碱基编辑器的2/3。虽然它在天然状态下效率很低,还会引发不必要的DNA损伤和毒性,但是优化后它就变得非常高效了。而且它可以装进腺相关病毒这样的基因治疗递送载体里面。这种改进有望催生更精准的DNA修正工具,让未来的基因疗法更加安全。这次突破性的研究成果发表在《先进科学》杂志上。碱基编辑器能够在不切断DNA双链的情况下修正单个碱基的错误,比早期的基因编辑技术更安全。但是许多高性能碱基编辑器体积庞大,难以装进病毒载体里。 这个项目的主要负责人是新加坡国立大学医学院的科学家。他们利用一种创新方法优化了紧凑型碱基编辑工具。这个版本在编辑多个人类基因靶点时表现出色,效率甚至超过了BE4max等主流编辑器。改进后的版本还能减少不必要的DNA损伤和毒性。科学家们使用了先进人工智能系统“阿尔法折叠3”来预测蛋白质结构,找到了K31酶中控制DNA进入活性位点的关键区域。 通过改变酶的特定位置扩大这个“入口”,成功让酶的催化效率大幅提升。这次研究表明SsdAtox比现有诸多编辑器更为小巧,因此更易被包装进病毒递送系统。这有望拓宽目前难以靶向的遗传性疾病治疗范围。