美国DARPA资助广谱编辑器抑制剂和光开关药物研发

作者: 2024-10-29 10:25 来源:
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5月28日和6月5日,美国国防高级研究计划局(DARPA)先后资助两项研究,以促进广谱编辑器抑制剂和光开关药物的研发。

1广谱编辑器抑制剂B-SAFE)项目。CRISPR-Cas系统因其高效率、成本效益和可访问性而被广泛用于基因编辑,但其在精确性、特异性和可控性方面仍有缺陷,特别是可能导致意料之外的基因修改脱靶效应,严重影响了生物技术和基因工程领域的发展。DARPA此前的安全基因(Safe Genes)项目已经发现了一系列针对CRISPR-Cas技术的强效抑制剂,并为此开发了平台。5月28日,DARPA发布B-SAFE项目,将开发可增强基因编辑工具安全性、有效性和实用性的抑制剂[1],这些抑制剂可能通过限制意外脱靶效应并控制时间和空间上的活性来阻碍和调整由CRISPR介导的或其他基因组编辑工具调节的基因编辑过程。此外,该项目还将通过深度学习等计算发现方法,开发快速发现和新型基因编辑器技术的抑制剂平台。B-SAFE项目关注的领域包括:全面的生物信息学、生物化学、计算或遗传学方法来发现新的抑制剂;能够评估抑制剂功效和脱靶效应的报告系统,具有高通量生化、化学或遗传筛选,以验证候选的先导抑制剂;优化候选先导抑制剂以提高性能,例如,被抑制的CRISPR-Cas种类的数量、抑制程度、抑制核酸酶活性所需的分子数量;评估新编辑技术的详细方法和途径,并为新编辑技术快速设计报告系统、检测方法和抑制剂;能够亚化学计量抑制的分子。

2警觉战士的启动AWARE)项目。现役条件可能导致军人的睡眠不足,从而影响其警觉性和表现。为提高警觉性和认知能力的表现,美国对接受长期训练或任务的军人,可能会开具右旋安非他命等处方兴奋剂,但这些药物会对情绪和睡眠产生负面影响。随着时间的推移,累积的缺乏睡眠不仅可能对军人的警觉性和认知产生不利影响,还可能对代谢、免疫和心理健康产生不利影响。6月5日,DARPA发布AWARE项目,将光模拟和光制药相结合,安全地刺激大脑功能,以提高作战人员在受控时间内的警觉性[2]。该项目的目标是设计一种新的光开关兴奋剂,通过向大脑的特定区域非侵入性地传递近红外光,选择性地激活药物,从而激活大脑负责执行功能、工作记忆和决策的区域,同时避免脱靶效应。研究内容主要包括:开发候选的光开关右旋安非他命分子,这些分子在黑暗条件下具有生物惰性,但在850 nm近红外光下可逆激活;进行体外和体内测定,以表征光开关右旋安非他命候选物的功能,包括靶标结合和药代动力学/药效学;开发发射850 nm近红外光的可穿戴式传感器;使用模仿人体头皮、颅骨和脑组织的组织模型,验证传感器以毫米级分辨率无创地向人类前额叶皮层传递近红外光的能力。   (郑颖)



[1] Safely Inhibiting Gene Editors. https://www.darpa.mil/news-events/2024-05-28

[2] Improving Warfighter Alertness Safely Without Off-Target Effects. https://www.darpa.mil/news-events/2024-06-05


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