s9技术修复pj基因的突变位点。然而,实验刚一开始,就遇到了棘手的问题。
“周博士,第一批修复实验结果出来了,修复效率只有12,而且出现了3例脱靶现象。”一名实验员拿着检测报告,语气沉重地说道。
周悦的心瞬间沉了下去。修复效率远低于临床应用的最低要求,而脱靶现象更是基因编辑治疔的致命隐患——一旦编辑到正常基因,可能会引发新的疾病,甚至危及患者生命。她立刻召集团队成员分析实验数据,赵凯也带着ai技术组的内核成员赶了过来。
“脱靶位点主要集中在与pj基因串行相似度较高的几个基因上。”周悦指着屏幕上的基因比对图谱,“crispr-cas9技术的向导rna容易识别错误,导致脱靶。我们之前优化的编辑策略,虽然降低了脱靶风险,但在针对这个特定突变位点时,效果并不理想。”
赵凯盯着数据看了许久,开口说道:“我们可以利用ai算法优化向导rna的设计。之前我们开发的基因编辑仿真系统,已经能预测向导rna的结合效率和脱靶概率。现在,我们可以进一步优化算法,添加更多的串行特征参数,比如二级结构、甲基化修饰等,提高向导rna设计的精准度。”
“这个思路可行。”周悦点点头,“但仅仅优化向导rna还不够,我们还需要优化编辑酶的活性。可以尝试对cas9酶进行突变改造,增强它的特异性结合能力,降低脱靶风险。”
接下来,两个团队再次开启紧密协作模式。赵凯带领ai技术组,夜以继日地优化算法模型。他们集成了大量的向导rna设计数据和脱靶案例,引入了强化学习算法,让模型能在不断的仿真训练中,自主学习最优的向导rna设计方案。周悦则带领生物实验组,尝试对cas9酶进行定点突变,筛选出特异性更强的编辑酶变体。
实验的过程充满了艰辛。。而生物实验组则经历了无数次失败,在尝试了二十多种cas9酶突变方案后,终于筛选出一种特异性显著提升的酶变体。
当优化后的向导rna和cas9酶变体结合使用,进行第二轮修复实验时,所有人都屏住了呼吸。。
“有进步,但还不够。”的修复效率,还是无法满足临床须求。我们需要进一步提升效率,同时确保脱靶率持续稳定在极低水平。”
就在团队为提升修复效率一筹莫展时,一个特殊的患者案例,给了他们新的启发。
这天,杨芳收到了一封来自偏远山区的求助