2023年1月26日星期四(每日健康新闻)——“锌指”听起来可能是世界上最糟糕的糖果，但这些人类蛋白质可能被证明是治疗复杂基因驱动疾病的关键。
根据纽约大学格罗斯曼医学院和加拿大多伦多大学共同领导的一项研究，一种新的人工智能程序将使锌指的简单生产成为可能。
研究人员说，锌指是一种可定制的蛋白质，它可以引导酶从人体DNA代码中切割出有缺陷的片段，从而指导DNA修复。它们也可以用来定制基因的活动。
然而，处理这些蛋白质具有挑战性，因为它们与DNA形成了复杂的连接。研究人员需要能够从无数可能的组合中分辨出每个锌指是如何与相邻的锌指相互作用的。
为了解决这个问题，研究人员提出了ZFDesign，这是一种人工智能，使用近500亿种可能的锌指- dna相互作用的数据库来帮助建模和设计基因编辑。
主要作者David Ichikawa在纽约大学的一份新闻稿中说:“我们的程序可以为任何修改确定正确的锌指组，使这种类型的基因编辑比以前更快。”他曾是纽约市纽约大学朗格尼健康中心的研究生。
研究人员说，这项技术可以加速治疗囊性纤维化、泰-萨克斯病和镰状细胞性贫血等疾病的基因疗法的发展，这些疾病都是由编码每个人类细胞操作指令的DNA字母顺序错误引起的。
他们说，锌指编辑提供了一种可能比CRISPR更安全的替代方案。CRISPR是一种获得诺贝尔奖的基因编辑工具，用于寻找新方法杀死癌症，设计更有营养的作物。
锌指完全来源于人类，但CRISPR依赖于细菌蛋白质与遗传密码相互作用。这些蛋白质可能会触发患者的免疫系统，该系统会将它们识别为身体的外来物，并像典型的感染一样攻击它们。
研究人员补充说，与CRISPR相比，锌指工具也更小，可能提供更灵活的基因治疗技术。
纽约大学格罗斯曼医学院生物化学和分子药理学助理教授、资深作者马库斯·诺伊斯说:“通过加快锌指的设计速度，再加上它们的尺寸更小，我们的系统为使用这些蛋白质同时控制多个基因铺平了道路。”
他在发布会上说:“在未来，这种方法可能有助于纠正由多种遗传原因引起的疾病，如心脏病、肥胖和许多自闭症病例。”
然而，诺伊斯提醒说，锌指仍然很难控制。它们并不总是特定于单个基因，所以一些组合可能会导致超出预期目标的遗传密码的意外变化。
诺耶斯说，正因为如此，该团队下一步计划改进人工智能程序，使其建立更精确的锌指分组，只提示所需的基因编辑。
关于ZFDesign的一份报告于1月26日在线发表在《自然生物技术》杂志上。
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哈佛医学院有更多关于锌指的知识。
来源:纽约大学格罗斯曼医学院，新闻发布，2023年1月26日
