全文朗讀 Tsuân-bûn lóng-tho̍k
台裔美國籍的科學家劉如謙，佇2019年10月21號出刊的《自然》期刊，發表伊的團隊所發明的一款新的基因編輯技術，共伊號名Prime Editing。 這个技術一下發表，隨引起全球生物醫學界的大注目，濟濟知名的科學期刊佮雜誌攏共伊列做2019年生物科技的大突破之一。到底這个Prime Editing是啥物？伊和現此時上時行的基因編輯技術CRISPR有啥物款的差別咧？
Tâi-è Bí-kok-tsi̍k ê kho-ha̍k-ka Lâu Jû-khiam, tī 2019 nî 10 gue̍h 21 hō tshut-khan ê “Tsū-jiân” kî-khan, huat-piáu i ê thuân-tuī sóo huat-bîng ê tsi̍t khuán sin ê ki-in pian-tsi̍p ki-su̍t, kā i hō miâ Prime Editing. Tsit ê ki-su̍t tsi̍t-ē huat-piáu, suî ín-khí tsuân-kiû sing-bu̍t-i-ha̍k-kài ê tuā tsù-bo̍k, tsē-tsē ti-miâ ê kho-ha̍k kî-khan kap tsa̍p-tsì lóng kā i lia̍t-tsò 2019 nî sing-bu̍t-kho-ki ê tuā-tu̍t-phuà tsi-it. Tàu-té tsit ê Prime Editing sī siánn-mi̍h? I hām hiān-tshú-sî siōng sî-kiânn ê ki-in pian-tsi̍p ki-su̍t CRISPR ū siánn-mi̍h khuán ê tsha-pia̍t––leh?
基因編輯 Ki-in pian-tsi̍p
基因編輯是彼號利用分子生物技術來修正目標基因的DNA序列的技術，伊的概念誠單純，就敢若咧編輯文章仝款。簡單講，若欲修正一段產生突變的DNA，科學家通常會先設計出一枝精準的分子鉸刀，對突變的所在共DNA 雙螺旋剪予開，閣來就提供一段有正確序列的DNA，通予細胞用來修補斷去的DNA，終其尾就是共彼段突變的序列，換做有正確的序列的DNA。過去幾若十冬以來雖罔有幾若款技術予人發明出來，毋過真正佇科學界普遍咧予人使用的，就是CRISPR。
Ki-in pian-tsi̍p sī hit hō lī-iōng hun-tsú-sing-bu̍t-ki-su̍t lâi siu-tsìng bo̍k-piau ki-in ê DNA sū-lia̍t ê ki-su̍t, i ê kài-liām tsiânn tan-sûn, tō kánn-ná teh pian-tsi̍p bûn-tsiunn kāng-khuán. Kán-tan kóng, nā beh siu-tsìng tsi̍t tuānn sán-sing tu̍t-piàn ê DNA, kho-ha̍k-ka thong-siông ē sing siat-kè tshut tsi̍t ki tsing-tsún ê hun-tsú-ka-to, uì tu̍t-piàn ê sóo-tsāi kā DNA siang-lôo-suân tsián hōo khui, koh lâi tō thê-kiong tsi̍t tuānn ū tsìng-siông sū-lia̍t ê DNA, thang hōo sè-pau iōng-lâi siu-póo tn̄g-khì ê DNA, tsiong-kî-bué tō-sī kā hit tuānn tu̍t-piàn ê sū-lia̍t, uānn-tsò ū tsìng-khak ê sū-lia̍t ê DNA. Kuè-khì kuí-nā-tsa̍p tang í-lâi sui-bóng ū kuí-nā khuán ki-su̍t hōo lâng huat-bîng––tshut-lâi, m̄-koh tsin-tsiànn tī kho-ha̍k-kài phóo-phiàn teh hōo lâng sú-iōng ê, tō-sī CRISPR.
自從伊佇2012年予人發明以來，CRISPR佇醫學上已經有誠濟應用，親像利用伊加強著癌的病人家己的免疫T細胞毒殺癌細胞的能力的療法，已經佇臨床咧做試驗矣！利用CRISPR修正源自Parkinson’s病人的iPS幹細胞的突變基因，紲落去佇培養盤裡共伊分化，培養出無帶突變基因的神經細胞，閣共𪜶轉植入病人的腦部，來取代死亡的神經細胞。濟濟以這个概念為基礎所開發的療法，已經佇動物實驗甚至臨床有好結果，予愈來愈濟科學家興tshih-tshih欲投入開發CRISPR的醫學應用的研究。毋過嘛因為伊強大的能力，予一寡科學家冒險進行有道德爭議的實驗。比論講佇2018年的年尾，中國的科學家賀建奎，就利用CRISPR創造出伊認為袂予愛滋病的病毒感染的一對雙生紅嬰仔。伊毋但彼當陣予全球的科學界大譴責，佇2019年年底，伊甚至閣予深圳的地方法院判決著愛坐監3冬。
Tsū-tsiông i tī 2012 nî hōo lâng huat-bîng í-lâi, CRISPR tī i-ha̍k siōng í-king ū tsiânn-tsē ìng-iōng, tshin-tshiūnn lī-iōng i ka-kiông tio̍h-gâm ê pēnn-lâng ka-tī ê bián-i̍k T-sè-pau to̍k-sat gâm-sè-pau ê lîng-li̍k ê liâu-huat, í-king tī lîm-tshn̂g teh tsò tshì-giām––ah! Lī-iōng CRISPR siu-tsìng guân-tsū Parkinson’s pēnn-lâng ê iPS kàn-sè-pau ê tu̍t-piàn ki-in, suà––lo̍h-khì tī puê-ióng-puânn––ni̍h kā i hun-huà, puê-ióng-tshut bô tài tu̍t-piàn ki-in ê sîn-king-sè-pau, koh kā in tsuán-si̍t ji̍p pēnn-lâng ê náu-pōo, lâi tshú-tāi sí-bông ê sîn-king-sè-pau. Tsē-tsē í tsit ê kài-liām uî ki-tshóo sóo khai-huat ê liâu-huat, í-king tī tōng-bu̍t si̍t-giām sīm-tsì lîm-tshn̂g ū hó kiat-kó, hōo lú lâi lú tsē kho-ha̍k-ka hìng-tshih-tshih beh tâu-ji̍p khai-huat CRISPR ê i-ha̍k ìng-iōng ê gián-kiù. M̄-koh mā in-uī i kiông-tāi ê lîng-li̍k, hōo tsi̍t-kuá kho-ha̍k-ka mōo-hiám tsìn-hîng ū tō-tik tsing-gī ê si̍t-giām. Pí-lūn kóng tī 2018 nî ê nî-bué, Tiong-kok ê kho-ha̍k-ka Hō Kiàn-kui, tō lī-iōng CRISPR tshòng-tsō tshut i jīn-uî bē hōo Ài-tsu-pēnn ê pēnn-to̍k kám-jiám ê tsi̍t tuì siang-senn âng-enn-á. I m̄-nā hit-tang-tsūn hōo tsuân-kiû ê kho-ha̍k-kài tuā khián-tsik, tī 2019 nî nî-té, i sīm-tsì koh hōo Tshim-tsùn ê tē-hng-huat-īnn phuànn-kuat tio̍h-ài tsē-kann 3 tang.
CRISPR運作的原理佮風險 CRISPR ūn-tsok ê guân-lí kap hong-hiám
CRISPR是按怎編輯基因的咧？對伊的結構來看，伊是由一枝咧剪DNA的分子鉸刀—Cas9酵素，以及一个咧引導Cas9的引導RNA (guide RNA) 構成。這个引導RNA利用伊本身佮目標DNA相配對的序列，通共Cas9𤆬去共產生突變的目標DNA剪落來，紲落去細胞就利用研究人員提供的一段正確的DNA，來取代原本帶錯誤序列的DNA，完成基因編輯。不而過，CRISPR這枝鉸刀咧剪DNA的時無法度百分百的精準，有時仔會脫箠去剪著別的所在，這是因為引導RNA常常會佮別位的DNA有部份的配對，所擺真四常拄著的問題就是，除了目標DNA以外，CRISPR無定著會去剪著其他的基因，造成人為的基因突變。
CRISPR sī án-tsuánn pian-tsi̍p ki-in ê leh? Uì i ê kiat-kòo lâi khuànn, i sī iû tsi̍t ki teh tsián DNA ê hun-tsú-ka-to—Cas9 kànn-sòo, í-ki̍p tsi̍t ê teh ín-tō Cas9 ê ín-tō-RNA (guide RNA) kòo-sîng. Tsit ê ín-tō-RNA lī-iōng i pún-sin kap bo̍k-piau DNA sio-phuè-tuì ê sū-lia̍t, thang kā Cas9 tshuā khì kā sán-sing tu̍t-piàn ê bo̍k-piau DNA tsián––lo̍h-lâi, suà––lo̍h-khì sè-pau tō lī-iōng gián-kiù-jîn-uân thê-kiong ê tsi̍t tuānn tsìng-khak ê DNA, lâi tshú-tāi guân-pún tài tshò-gōo sū-lia̍t ê DNA, uân-sîng ki-in-pian-tsi̍p. Put-jî-kò, CRISPR tsit ki ka-to teh tsián DNA ê sî bô-huat-tōo pah-hun-pah ê tsing-tsún, ū-sî-á ē thut-tshuê khì tsián-tio̍h pa̍t ê sóo-tsāi, tse sī in-uī ín-tō RNA siông-siông ē kap pa̍t-uī ê DNA ū pōo-hūn ê phuè-tuì, sóo-pái tsin sù-siông tú-tio̍h ê būn-tê tō-sī, tû-liáu bo̍k-piau DNA í-guā, CRISPR bô-tiānn-tio̍h ē khì tsián-tio̍h kî-tha ê ki-in, tsō-sîng jîn-uî ê ki-in tu̍t-piàn.
Prime Editing
這改劉教授的團隊所發明的Prime Editing，基本組成略仔和CRISPR無仝，伊有一个佮CRISPR相仝的Cas9酵素，一个家己的引導RNA (pegRNA)，閣有一个反轉錄酵素。這个pegRNA有兩段，除了有和目標DNA配對的序列會共Cas9𤆬來剪DNA以外，閣有一段是會使予伊的反轉錄酵素用來反轉錄出正確的DNA的RNA序列。而且伊的Cas9咧剪DNA的時，袂共兩鏈的DNA攏剪予斷，干焦會剪一條，閣來伊所紮的反轉錄酵素，就根據pegRNA的序列合成出一段正確的DNA，來取代予Cas9鉸去的彼段帶突變的DNA。紲落去Cas9會剪另外彼條DNA，閣來細胞就根據反轉錄酵素合成出來的彼條有正確的序列的DNA，家己來合成出相配對的新DNA，達成基因編輯的目標。
Tsit kái Lâu-kàu-siū ê thuân-tuī sóo huat-bîng ê Prime Editing, ki-pún tsoo-sîng lio̍k-á hām CRISPR bô-kāng, i ū tsi̍t ê kap CRISPR sio-kāng ê Cas9 kànn-sòo, tsi̍t-ê ka-tī ê ín-tō RNA (pegRNA), koh ū tsi̍t ê huán-tsuán-lo̍k-kànn-sòo. Tsit ê pegRNA ū nn̄g tuānn, tû-liáu ū hām bo̍k-piau DNA phuè-tuì ê sū-lia̍t ē kā Cas9 tshuā-lâi tsián DNA í-guā, koh ū tsi̍t tuānn sī ē-sái hōo i ê huán-tsuán-lo̍k-kànn-sòo iōng-lâi huán-tsuán-lo̍k-tshut tsìng-khak ê DNA ê RNA sū-lia̍t. Jî-tshiánn i ê Cas9 teh tsián DNA ê sî, bē kā nn̄g liān ê DNA lóng tsián hōo tn̄g, kan-na ē tsián tsi̍t tiâu, koh lâi i sóo tsah ê huán-tsuán-lo̍k-kànn-sòo, tō kin-kì pegRNA ê sū-lia̍t ha̍p-sîng tshut tsi̍t tuānn tsìng-khak ê DNA, lâi tshú-tāi hōo Cas9 ka––khì ê hit tuānn tài tu̍t-piàn ê DNA. Suà––lo̍h-khì Cas9 ē tsián līng-guā hit tiâu DNA, koh lâi sè-pau tō kin-kì huán-tsuán-lo̍k-kànn-sòo ha̍p-sîng tshut-lâi ê hit tiâu ū tsìng-khak ê sū-lia̍t ê DNA, ka-tī lâi ha̍p-sîng tshut sio-phuè-tuì ê sin DNA, ta̍t-sîng ki-in pian-tsi̍p ê bo̍k-piau.
劉教授發見Prime Editing的編輯效率佮CRISPR相當，毋過伊脫箠去剪著別位的機率干焦是CRISPR的約略20%若定，原因無定著是因為Prime Editing除了pegRNA愛佮目標DNA配對以外，新合成出來的DNA嘛著愛合目標DNA的序列才會用得。所致，伊凡勢是一个未來會當和CRISPR平坐徛甚至取代CRISPR的技術。不而過劉教授家己嘛承認講Prime Editing 才拄仔起步爾爾，若欲成做親像CRISPR彼款予人普遍使用的技術，的確愛較濟無仝領域的專家做伙來驗證伊的有效性才會使。
Lâu-kàu-siū huat-kiàn Prime Editing ê pian-tsi̍p hāu-lu̍t kap CRISPR siong-tong, m̄-koh i thut-tshuê khì tsián-tio̍h pa̍t-uī ê ki-lu̍t kan-na sī CRISPR ê iok-lio̍k 20-pha nā-tiānn, guân-in bô-tiānn-tio̍h sī in-uī Prime Editing tû-liáu pegRNA ài kap bo̍k-piau DNA phuè-tuì í-guā, sin ha̍p-sîng tshut-lâi ê DNA mā tio̍h-ài ha̍h bo̍k-piau DNA ê sū-lia̍t tsiah ē-īng––tit. Sóo-tì, i huān-sè sī tsi̍t ê bī-lâi ē-tàng hām CRISPR pênn-tsē-khiā sīm-tsì tshú-tāi CRISPR ê ki-su̍t. Put-jî-kò Lâu-kàu-siū ka-tī mā sîng-jīn kóng Prime Editing tsiah tú-á khí-pōo niā-niā, nā beh tsiânn-tsò tshin-tshiūnn CRISPR hit-khuán hōo lâng phóo-phiàn sú-iōng ê ki-su̍t, tik-khak ài khah tsē bô-kāng líng-hi̍k ê tsuan-ka tsò-hué lâi giām-tsìng i ê iú-hāu-sìng tsiah ē-sái.