DARPA啟動「保護性等位基因和響應元件的預表達」項目——抵禦人體受到的威脅

最新 06-04

5月25日，美國國防高級研究計劃局（DARPA）生物技術辦公室（BTO）發布了「保護性等位基因和響應元件的預表達」（PREPARE）項目，旨在開發普遍適用的醫療對策，能夠安全地暫時性調節人體的保護性基因活性。項目為期四年，最終目標是開發一種模塊化的應對各種威脅的平台解決方案，平台的通用組件和架構可適應多樣化的新興威脅。DARPA將於6月13日舉行提案者日。

項目背景

為防止常見病原體和環境因素等寫入人體遺傳基因，人體會對外部威脅產生本能反應，如人體皮膚對日晒的反應，感染流感時人體免疫系統的防禦增強。但人體的這些先天反應並不總是足以防止威脅造成的傷害，導致人在暴晒後的晒傷或感染流感後的嚴重癥狀甚至死亡。

軍人、急救人員和平民平時面臨比晒傷和呼吸道感染更嚴重的威脅。大流行性病原體、有毒化學物質和放射性物質都可以快速突破人體的先天防禦。目前的藥物、疫苗和生物製劑等傳統醫療對策的有效性和可用性有很多限制，不能滿足緊急情況。因此DARPA發布了PREPARE項目。

項目概況

PREPARE項目受研究人員對基因何時如何表達其特徵的啟發，將探索通過暫時可逆地調整基因表達的方法，來更好地防止生物、化學或放射性威脅或直接消除外部威脅。人體的每個細胞都含有抵抗特定威脅的編碼基因，這些內置的抗體不是總能快速或有效地表達人體的抵抗。PREPARE項目將研究人體在風險暴露之前或之後，暫時提升人體的先天性抵抗能力，不對人體基因組進行永久修改。

PREPARE技術將僅通過表觀基因組和轉錄組來暫時調節人類基因的活性，建立提供可編程但短暫的基因調節器，短時間內保護人體的基因干預措施。該項目只專註於基因表達的可編程調控，提供針對多種威脅的可調或可逆的治療方法，風險低。與目前的基因編輯技術有很大不同，基因編輯技術通過切割DNA並插入新基因或改變潛在序列來改變遺傳密碼，會造成永久的基因改變，不適於疼痛等疾病所需要的暫時而不是終生的基因改變。

項目的應用前景

PREPARE項目將重點關注四種威脅：流感病毒感染、阿片類藥物過量、有機磷中毒和γ輻射暴露，最終建立一個人體抵禦外部新出現威脅的通用平台。每一種威脅都是當前的主要健康問題，如當前的季節性流感疫苗試圖抵禦不斷變異的流感病毒，流感病毒株通常與疫苗株不匹配，而使流感疫苗受限制。該項目所要研究的普通病毒基因序列的可編程調節，可以潛在地同時中和更多的變異病毒株。將普通病毒基因序列的可編程調節與對宿主保護基因的暫時提升相結合會改變抗病毒藥物的未來。

項目當前的目標是針對四個重點領域制定防禦措施，最終目標是開發一種模塊化的與威脅無關的平台解決方案，平台的通用組件和製造架構可隨時適應多樣化新興威脅。最終為人類提供新的醫療對策。

項目的技術重點

項目將主要使用計算機、細胞培養、類器官和動物模型進行研究。項目將開發用於靶向調節體內基因表達的新工具。研究人員必須確定可賦予保護作用的特定基因靶點，開發基因靶點的可編程調節的體內技術，並制定細胞或組織特異性遞送機制，以將可編程基因調節劑引導至人體的適當位置。

項目的監管

DARPA正與生命倫理學家確定並解決潛在的道德、法律和社會問題。項目最終讓每個資助團隊向FDA提交至少一種新葯研究或緊急使用授權的產品。在整個項目過程中，研發團隊將與FDA密切合作，確保數據生成和實驗協議符合監管標準。

來源：DARPA網站/圖片來自互聯網

軍事科學院軍事科學信息研究中心薛曉芳

如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）

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