今日，葛蘭素史克（GSK）公司與加州大學（University of California）的一項合作得到了業(yè)界的廣泛關注。GSK將與CRISPR技術先驅Jennifer Doudna教授，以及CRISPR篩選技術先驅——加州大學舊金山分校（UCSF）的Jonathan Weissman教授合作，創(chuàng)建基因組研究實驗室（Laboratory for Genomics Research, LGR）。這一實驗室將探索基因突變?nèi)绾螌е录膊“l(fā)生，并且開發(fā)基于CRISPR的創(chuàng)新技術來迅速加快新藥開發(fā)。GSK在未來5年內(nèi)將為這一合作投入6700萬美元的研發(fā)資金。

自從人類基因組圖譜問世以來，如何利用人類基因組序列進行新藥研發(fā)一直是業(yè)界關注的問題。GSK在這一領域也早有布局。去年，GSK宣布與消費者基因檢測先驅公司23andMe達成為期4年的研發(fā)合作，利用23andMe的基因組和表型數(shù)據(jù)庫，尋找創(chuàng)新藥物靶點，并且發(fā)現(xiàn)適合加入臨床試驗的患者。而與加州大學CRISPR技術先驅的合作則在這一基礎上更進一步。

隨著基因組和表型數(shù)據(jù)的不斷積累，研究人員不但需要了解基因變異與疾病之間的相關性，還需要發(fā)掘基因突變導致疾病的原因。然而，由于不同基因之間的復雜相互作用，90%基因的功能尚未得到完全澄清。CRISPR基因編輯系統(tǒng)提供了一種精準而強力的工具，能夠逐個敲除基因組中的每一個基因，并且觀察它對細胞帶來的影響。這對建立基因變異與疾病之間的因果關系至關重要。

▲UCSF的Jonathan Weissman教授（圖片來源：Innovative Genomics Institute官網(wǎng)）

UCSF的Jonathan Weissman教授是使用CRISPR技術進行全基因組篩選的先驅之一。他的實驗室開發(fā)了高度復雜的CRISPR篩選庫，不但能夠覆蓋基因組中的每一個基因，而且能夠利用CRISPR系統(tǒng)來精準抑制或激活特定基因的表達，從而多方位探索基因功能與疾病之間的聯(lián)系。

使用CRISPR篩選來發(fā)現(xiàn)治療疾病的新靶點已經(jīng)取得顯著的成果。例如，英國Wellcom Trust Sanger Institute和美國Broad研究所的團隊分別使用這一技術發(fā)現(xiàn)了“合成致死”的新靶點，有望治療多種癌癥。上?？萍即髮W、哈佛大學和藥明康德主導的研究團隊，也通過CRISPR系統(tǒng)進行全基因組篩選，找到有望增強免疫調控藥物療效的潛在靶點，可以提高治療多發(fā)性骨髓瘤患者的效果。

GSK的加入將進一步增強這些篩選工具的威力和效率。GSK的人工智能和機器學習團隊將幫助構建分析篩選數(shù)據(jù)的計算平臺。基因組研究實驗室的目標是將已有的CRISPR篩選工具自動化，使用機器人大規(guī)模完成從前需要研究人員逐個完成的基因組篩選工作。與機器學習相結合，這些數(shù)據(jù)可以構建一張龐大的基因相互作用圖譜，為藥物研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)最佳靶點提供洞見。GSK首席科學官Hal Barron博士預計，基因組研究實驗室能夠將具有明確功能的基因數(shù)目提高一倍?！?strong style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">這意味著我們可能開發(fā)的藥物也會比以前多一倍！“他說。

▲Jennifer Doudna教授（圖片來源：Innovative Genomics Institute官網(wǎng)）

Doudna教授表示：“這是一個前所未有的機會，將灣區(qū)的頂尖學術研究和藥物科學研究結合起來，以我們從前不可能完成的方式來探索疾病的起源。“最終，基因組研究實驗室希望他們開發(fā)出下一代創(chuàng)新技術，能夠成為未來醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)藥物研發(fā)的標準工具。

參考資料：

[1] GSK joins forces with the University of California to advance genomic research and improve drug discovery. Retrieved June 13, 2019, from https://www.gsk.com/en-gb/media/press-releases/gsk-joins-forces-with-the-university-of-california-to-advance-genomic-research-and-improve-drug-discovery/

[2] Weissman Lab. Retrieved June 13, 2019, from https://weissmanlab.ucsf.edu/research/research.html

[3] University of California CRISPR researchers form drug discovery alliance with pharma giant. Retrieved June 13, 2019, from https://www.sciencemag.org/news/2019/06/university-california-crispr-researchers-form-drug-discovery-alliance-pharma-giant