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播客 | 生命前哨
制作 | 百岁新我
“你用的是靶向特异性小干扰RNA,对吧?”
这是正在影院热映的《蜘蛛侠:崭新之日》里的一句台词。彼得·帕克去找布鲁斯·班纳,想让他帮忙关掉一部分变异的蜘蛛超能力时,班纳拿出了一个用来控制自己不变身浩克的装置,于是他问出了这个问题。
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班纳博士右手戴的就是利用 siRNA 设计的抑制浩克装置
如果你在电影院里听到这句话,可能会把它当作一个科幻术语——就像《复联四》里的“量子隧道”、《钢铁侠》里的“方舟反应炉”一样,一带而过。
但帕克他们讨论的这个小干扰RNA——siRNA——是一种真实存在的分子。目前已经有至少7款基于这项技术的药物获得美国FDA批准,用于治疗遗传性疾病,并且还有更多正在临床试验中。
《科学新闻》8月18日发布了一篇专题报道,记者专门跑去问了三位研究RNA的科学家:电影里这句台词,科学上站得住脚吗?得到的答案是:站得住,甚至站得比想象中更稳。
我们先来看siRNA到底是怎么工作的。简单说,它是在蛋白质被“生产出来”之前,提前对生产指令进行截获并销毁。细胞制造蛋白质,遵循着这样一个流程:DNA先被复制成mRNA(信使RNA),然后mRNA被核糖体读取,按照上面的指令生产出蛋白质。siRNA只有21或22个碱基长,它就像一把钥匙,精准地插入某条特定mRNA的序列里,一旦配对成功,这条mRNA就会被标记为“待销毁”,随之被细胞内部一个名为RISC的复合物切碎。mRNA没了,对应基因的蛋白质就造不出来了。
所以理论上——如果蜘蛛侠的超能力真的来自某个外源基因片段,用siRNA靶向敲掉它,是可行的。
但电影和现实,始终是不同的两个世界。
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第一:蜘蛛侠的超能力不是单一基因。像造蛛丝、超级力量、蜘蛛感应——这些不同性状必然涉及数百个甚至上千个基因的协同表达。要关掉一部分的同时保留另一部分,帕克需要的是一个“混合配方”,是多种siRNA的组合。而基因并不孤立工作,关掉一个就很可能就会波及另一个,引发连锁反应。
第二:siRNA一旦生效,持续时间很长。例如已上市的降脂药物英克司兰(Inclisiran),打一针可以在体内持续抑制目标蛋白合成长达半年以上。帕克想要的是“随开随关”——今天关掉超能力,明天需要的时候再打开。但根据阿尔伯塔大学的物理学转行生物医学科学家Gane Ka-Shu Wong说:siRNA“关上了就不太好打开”。如果帕克真的注射了这种siRNA,即便他立刻停药,细胞重新启动转录、翻译并积累足够的超能力蛋白,也至少需要数天甚至数周的时间,无法实现随心所欲的切换。
第三,也是最现实的情况:人体内存在大量RNA降解酶,裸露的siRNA极易被破坏。目前全球已获FDA批准上市的7款siRNA药物,绝大多数都通过偶联一种名为N-乙酰半乳糖胺(N-Acetylgalactosamine, GalNAc)的糖分子,精准递送至肝脏细胞。想要让siRNA均匀、高效地穿透全身的肌肉、骨骼和神经系统去关掉“蜘蛛基因”,以人类目前的递送载体技术仍处于非常早期的探索阶段。
所以电影里班纳对帕克说的那句“这会极其危险且复杂”,不是一句编剧写的台词,而是一条真实的科学评估。
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从1998年安德鲁·法尔和克雷格·梅洛发现RNA干扰现象并摘得诺贝尔奖,到2018年全球首款siRNA药物Onpattro获批治疗遗传性淀粉样变性,人类用了整整二十年才“驯服”了这项技术。
今天,siRNA更是正在从罕见病领域大踏步迈向大众慢病管理。蜘蛛侠想用它关掉超能力,科学家则想用它关掉致命基因。科幻作品最迷人的地方,就在于它用精彩绝伦的画面为前沿科学兑现了想象力。
* 文章内容仅供参考,不构成任何建议
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来源/ Science News
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