对遗传密码“下手”“可编程分子剪刀”有助对抗新冠

科研突破：人工酶精准摧毁新冠病毒

近日（11月17日），科技日报报道了一项来自英国剑桥大学的合成生物学研究成果。科学家们巧妙地设计出一种名为XNAzyme的人工酶，它们如同被编程的“猎手”，能精确识别并破坏新冠病毒的遗传密码，为开发更高效、特异的新一代抗病毒药物开辟了新路径。这一创新成果已发表在《自然·通讯》杂志上，并成功实验证明能够有效“击杀”活体新冠病毒。

XNAzyme：分子剪刀，精准切割RNA序列

1. XNAzyme的独特之处在于其以自然界未见的XNA为基础，这是一种替代RNA和DNA的人造遗传物质。早在2014年，科研人员便发现XNA可以用来制造出世界上第一种全人工酶——XNAzyme。

2. 这些精心设计的人工酶在细胞内表现得更为稳定且高效，犹如一把精密的分子剪刀，能准确无误地切割复杂的RNA分子。它们具有极高的选择性，即使目标序列仅存在一个核苷酸差异，也能精准判断是否进行切割，这意味着XNAzyme可被设定为专门针对与癌症或疾病相关的突变RNA，而对正常的RNA分子敬而远之。

3. 尽管XNAzyme可以针对特定RNA序列进行编程，但其内部的催化核心，也就是操控这把“剪刀”的机制始终保持不变。

抗击新冠变种：多点攻击，快速响应

1. 针对新冠病毒频繁变异的问题，研究团队采取了双管齐下的策略：一方面瞄准病毒RNA中相对稳定的区域，另一方面设计出三种不同的XNAzyme，使其能自组装成一种“纳米结构”，分别切割病毒基因组的不同部分。

2. 为了使病毒难以逃脱治疗，新研究针对多个序列，这意味着病毒需要同时在多个位点发生突变才能逃逸。理论上，还可以将多种XNAzyme混合制成“鸡尾酒疗法”，增强疗效。

3. 即便出现能够绕过现有“鸡尾酒疗法”的新变种，由于拥有不变的催化核心，科研人员能够迅速设计并制造新的酶来保持对病毒的压制优势。

未来展望：强化特异性，提升体内停留时间与剂量效率

研究团队接下来的目标是研发出更具特异性和强大效能的XNAzyme，让它们能在人体内存活更长时间，以更小剂量发挥更高效的催化作用，从而成为对抗新冠病毒的强大武器。无论是作为预防性药物保护接触者不受感染，还是直接治疗感染者清除体内病毒，特别是在免疫系统功能较弱的患者中，这种方法都可能展现出独特的重要性。

【总编辑点评】

想象一下，XNAzyme就像一把主体设计恒定、但可根据剪裁需求随时更换刀片或手柄的剪刀。这意味着科学家们创造新的XNAzyme所需的时间，将大大短于常规抗病毒药物的研发周期。与此同时，XNAzyme也有可能成为应对新冠疫情的有力工具，为全球抗疫斗争提供强大的技术支持。

来源：科技日报