Boundless: 邢怡銘教授，感謝你今天接受我們的訪問。可以先為大家簡介一下，你的團隊最近在《自然 - 生物技術》期刊上所發表的研究突破嗎？
邢教授：當然可以。我們在科大的化學及生物工程學系團隊，與生命科學部副教授翟元梁教授攜手開發全球首個DNA引導的CRISPR-Cas系統，實現可編程的RNA靶向和切割。
這套新系統可以扭轉傳統 CRISPR系統以RNA作為引導，靶向目標DNA的方式， 能為RNA靶向治療及診斷開闢新路徑。
Boundless: CRISPR系統到底是甚麼？
邢教授：CRISPR的全稱是「常間回文重複序列叢集關聯蛋白」， 是科學家賴以選擇性裁剪和編輯生物基因的工具。
Boundless: DNA引導的CRISPR-Cas系統確是一項重大突破。你可以為大家介紹一下其運作原理嗎？
邢教授：你可以把CRISPR-Cas系統視為一套全球定位導航系統。RNA導向分子就像你輸入的地址，而Cas蛋白就是前往該地址（即DNA目標）的汽車。傳統檢測平台包括SHERLOCK及DETECTR，均依賴RNA作為指引地址。我們則發展了一套新方法，將此機制反轉。通過設計一種名為「CRISPR DNA」（crDNA）的人工合成分子，我們成功將Cas12a蛋白重新編程，使其能夠以DNA作為引導，指引Cas蛋白靶向不同的RNA分子。我們以此為基礎，建構了名為「SLEUTH」（利用靶向水解進行特定基因座評估）的新型檢測平台。我們也正在將這項技術應用於操控細胞內 RNA 。
Boundless: 你們通過那些科學驗證來得出這些成果？
邢教授：我們取得突破的關鍵是將傳統CRISPR系統中兩個通常結合在一起的功能分離：「啟動」訊號（即PAM序列）和承載「資訊」的地址。透過設計出一段能模仿PAM序列的短鏈DNA，我們成功製造出一種蛋白複合物，可以識別並切割任何選定的RNA目標。
Boundless: 能請你為我們詳細解說一下這張圖嗎？
邢教授： 這張圖片展示了我們新研發的DNA引導的CRISPR-Cas系統，它能實現RNA靶向。圖中央的紫色結構是 Cas12a 蛋白，藍色那條DNA鏈則是可編程的 DNA 導向分子，它負責帶領Cas12a 蛋白去尋找橙色的 RNA 目標。與傳統依賴 RNA 導向的 CRISPR 系統不同，我們改用 DNA 來下達指令，使Cas12a能精準識別 RNA。它的優點是能在單一平台上完成多種任務，如圖右側所示，這個系統既能進行高靈敏度的 RNA 檢測，也能實現精準的 RNA 調控，即對 RNA 進行編程干預。
Boundless: 你提到夥拍翟教授。你們的合作如何促成此次研究？
邢教授：這次合作意義重大。翟教授在結構生物學上的專業水平讓我們能在分子層面驗證我們所設計的系統。正如他所說，我們通過在原子層級看到人工合成的DNA導向分子與Cas12a蛋白如何互動，清楚展示了人工智能驅動設計與結構生物學如何攜手合作，相輔相成。
Boundless: 與目前的RNA導向系統相比，DNA導向系統有甚麼優勢？
邢教授：有多項主要優勢。第一，DNA導向系統較為穩定， 例如合成DNA在化學上比RNA穩定得多。DNA導向分子在室溫下即可保持穩定，大大減低供應鏈複雜度。
第二，成本更低：人工合成DNA的成本遠低於人工合成RNA，因為RNA合成需要更多化學保護步驟以及冷鏈運輸。
第三，精準度更高：我們的系統可以分辨目標RNA序列中僅相差一個核苷酸的差異。這是傳統RNA干擾技術技術難以企及的。
第四，應用範圍更廣：RNA干擾技術主要用於信使RNA沉默，但新系統原則上可以廣泛應用於靶向任何RNA分子，例如微型RNA及長鏈非編碼RNA，這些非編碼RNA近年被認為是疾病關鍵調控因子。
第五，治療更安全：與現有靶向RNA的CRISPR工具（如Cas 13）相比， 我們的Cas 12a系統在細胞內的脫靶切割更少，意味副作用更少，對未來治療應用的安全性至關重要。
Boundless: 新系統可以如何提升公眾健康水平， 尤其在本地區而言？
邢教授：香港及周邊地區曾受到多種病毒性病原體如沙士、流行性感冒及新冠病毒等侵擾。許多這類病毒的基因組由RNA構成，或依賴RNA中間體進行複製。能夠精準切割這些RNA分子的DNA導向CRISPR工具，可望為新一代抗病毒干預療法奠定基礎。
Boundless: 這項技術的下一個方向是甚麼？
邢教授：科大已為此創新技術申請兩項美國臨時專利。我們正致力研究將其應用於RNA診斷檢測、抗病毒治療、活細胞RNA成像、可編程的RNA轉錄調控。我們計劃未來三年內，將SLEUTH平台擴展應用於其他呼吸道病毒的檢測，並探索其在液體活檢的應用潛力，以識別癌症中的循環RNA生物標誌物。與此同時，我的博士生及論文共同第一作者吳小龍正嘗試把這項技術擴展至抗病毒干預及RNA成像。這些研究將與科大新成立的醫學院，以及與轉化醫學與RNA療法的發展趨勢高度契合。
Boundless: 最後你還有甚麼訊息想與科研界及公眾分享？
邢教授：這項研究顯示了通過重新思考基礎的生物學範式，例如在CRISPR中反轉導向-標靶的關系，我們可以為可編程分子工具開啟全新的設計空間。通過結合工程學、人工智能模組以及結構生物學， 我們可以加速創新步伐，從而更有效地應對全球最迫在眉睫的健康挑戰。我們非常期待把這個平台轉化為更實用的工具，讓診斷更便捷、治療更安全、防疫更堅實。我們對其潛力充滿信心。
Boundless: 邢教授， 感謝你與我們分享這項具突破性的工作。
邢教授：多謝你。我很榮幸能與這組才華出眾的團隊攜手合作。我們很期待見到這項技術能如何服務社會。
