Cell杂志：CRISPR基因编辑 诺奖技术遇上Covid-19

始于2019年底的这场新冠疫情已经肆虐整整三年时间，仍然没有消退的迹象，绝大多数人的生活轨迹也在这三年被改写。除了奋战在一线的医务人员外，广大的科研人员，尤其是生物医学相关专业的从业者，也在日夜不倦的为抗击新冠肺炎疫情做出贡献。

2020年的诺贝尔化学奖也是在这样特殊的背景下授予了CRISPR基因编辑技术的开拓者- Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna。虽然著名华人生物学家张峰未能入围，但其领导的实验室基于CRISPR开发的基因检测技术和高通量筛选技术在新冠病毒的研究和检测中表现亮眼，这其中最惊艳的工作就是涉及CRISPR全基因组筛选新冠病毒感染的相关基因。

国际著名期刊Cell杂志背靠背发表了两篇相关的工作，分别来自于耶鲁大学和纽约基因组研究中心。上述两个小组利用CRISPR全基因组筛选系统分别的人肺泡上皮细胞和猴肾上皮细胞中，针对SARS-CoV2感染的相关基因进行了筛选。下面我们来详细了解下这两个研究的技术路线。

两个研究均选择了全基因组的敲除文库（包括122,411条gRNA，靶向人 19,050个基因。文库链接：https://www.addgene.org/pooled-library/zhang-human-gecko-v2/；关于文库的选择可以参考addgene网站，选择实验需要的文库）。

首先两个研究小组利用包装好的全基因组CRISPR基因敲除文库对相应的靶细胞进行感染，感染的MOI系数均选择了0.2（所谓的“僧多粥少”策略，目的是确保绝大多数的细胞感染的慢病毒不超过一个）。不同的是人肺泡细胞的筛选中首先在细胞中稳转ACE2基因，以确保SARS-CoV2对细胞的感染效率。没有感染成功的细胞通过加嘌呤霉素筛选去除。将上述突变细胞库感染SARS-CoV2病毒，培养后，通过高通量测序技术分析比对在SARS-CoV2感染过程中丢失的基因。

有意思的是，两个研究中筛选的基因合集只有ACE2和CTSL两个基因是重合的。因此不同的物种或者不同的筛选策略可能会影响最终的实验结果。

CRISPR技术之所以能快速斩获诺贝尔奖，根本原因是其对整个生物医药领域带来的革命性的进步，尤其是类似上述案例中的高通量筛选策略。