卢克吉尔伯特是加州大学旧金山分校的助理教授，他的实验室专注于建模和克服耐药性 癌症 使用合成生物学和功能 基因组学. 他正在共同领导一个由 IGI 资助的 研究项目，创建预处理以防止人们感染 COVID-19。 XNUMX月，他与IGI科普作家Hope Henderson就这个项目进行了交谈。
告诉我您的 COVID-19 研究项目。
我们正在开发预防性治疗，以保护您免受感染 SARS-COV-2是， 病毒 这会导致 COVID-19 或未来的冠状病毒。 我们的方法不依赖于您的免疫系统，但它类似于 疫苗 因为你预处理以阻止感染。 我们正在努力做到这一点 表观遗传的 操纵目标 基因.
什么是表观遗传学？
表观遗传学是人们喜欢争论定义是什么的东西！ 我有一个非常广泛的定义：任何有助于 基因表达 那不是 的DNA 序列。 这主要是指 DNA 和组蛋白尾部的不同类型的标记。 因此，我们的想法是改变这些标记，以改变基因在体内的表达方式，甚至只是在感染开始的上呼吸道。
表观遗传变化在体内是动态且可逆的。 并且它们不能传给后代。
项目是如何开始的？
2017 年，Jennifer Doudna、我和其他一些研究人员获得了 DARPA 的资助，使用表观遗传学创建一种预处理，通过关闭人类基因来保护人们免受埃博拉病毒感染。 病毒 发病. DARPA 非常有兴趣使用 CRISPR 以不会永久改变 基因组. 我们想，也许我们可以使用我们的增强版 克里斯普里，一种编辑表观基因组以暂时关闭基因的技术。
所以，在过去的几年里，我们创建了一个系统，我们可以在其中短暂地表达一个 蛋白质 并在 DNA 和组蛋白上写下一系列标记 细胞 然后在它们分裂并形成新细胞时记住并传递下去。
然后 COVID-19 袭来。 我们说，让我们重新利用我们正在开发的 CRISPRi 工具，尝试为 COVID 做点什么。
您使用 CRISPRI 工具针对哪些基因？
最简单的目标是受体（如果它不是必需的），但 SARS-CoV-2 受体是一种称为 ACE2 的蛋白质，它也是肺功能所必需的。 所以我们不想把它关掉。 在小鼠模型中，如果删除该受体，则会导致严重的肺组织损伤。
所以我们正在研究其他基因，比如病毒进入细胞所必需的基因，或者病毒需要制造关键病毒刺突蛋白的基因。 到目前为止，看起来我们最好的选择之一是针对刺突蛋白形成最终形式所需的蛋白酶。 从小鼠数据来看，您似乎可以删除或关闭 TMPRSS2 蛋白酶基因，从而保护小鼠免受流感侵害。 冠状病毒和流感病毒的生物学在某些方面是相似的，所以如果我们这样做，我们就有可能同时免受流感和冠状病毒的侵害。
人们将如何接受预处理？
我们将其作为可吸入 mRNA 提供的最佳选择，无论是粉末还是 脂质纳米颗粒 公式。 我们有在这些交付方法方面具有专业知识的合作者，但这在多个方面都是一个巨大的挑战。 mRNAs真的很大，所以制作它们很棘手，但我们正在努力。
我们什么时候会在诊所看到这个？
我想反对兜售虚假的希望——这是一项缓慢且在不久的将来不会奏效的蓝天研究。 理想情况下，我们表明关闭目标基因可以阻止人们感染 COVID-19。 我还想证明这也适用于 MERS 和 SARS，它们也是冠状病毒。 如果我们能找到对过去 20 年出现的所有三种冠状病毒都很重要的基因，那么我们希望这对未来出现的病毒也有效，例如 COVID-30。
你的实验室现在怎么样了？
我仍然在家工作。 在加州大学旧金山分校，实验室以四分之一的容量开放。 我们的会议是远程的，现在所有的数据分析都是远程完成的。 所以人们进去，做板凳工作，然后他们离开。 由于分散的孵化，最难做需要很长时间的事情，比如蛋白质印迹。 所以我们基本上已经停止了某些类型的实验。
指导已经发生了很大变化——一切都必须正式化为会议，而不是在事情出现时才说话。 有些人对 Zoom 的指导很满意，但其他人觉得这真的很没有人情味，所以我在外面遇到的那些人（当然是戴着面具和保持距离的）。
你有什么检疫爱好吗？
对我和很多人来说，过去六个月比平时更忙。 我们增加了新项目、研究生和补助金。 所以，我决定在这个时候多睡一会儿——我要多小睡一会儿。
这项工作由加州大学伯克利分校/加州大学旧金山分校 (IGI) 和葛兰素史克合作的基因组学研究实验室 (LGR) 资助。
