近日，基因編輯權威、哈佛-麻省理工學院講座教授張鋒(Feng Zhang)，發表最新的基因編輯引導系統TIGR(Tandem Interspaced Guide RNA, 串聯間隔引導RNA)，透過嚮導RNA(guide RNA, gRNA) TIGR相關蛋白到達DNA的特定位點，並且可以任意重新編程感興趣的DNA序列，且只有CRISPR Cas9四分之一大，有望克服現行基因編輯療法遞送困境。該研究發表於《Science》。
 
張鋒團隊指出，TIGR系統由TIGR相關蛋白與嚮導RNA組成，TIGR相關蛋白具有與特定RNA結合的成分，該成分可與gRNA互相作用，精準抵達基因體中特定位點作用。
 
張鋒研究團隊先前曾將細菌CRISPR系統改造成基因編輯工具，徹底改變了現代生物學。因此他們進一步尋找新的可編程系統，團隊針對CRISPR-Cas9蛋白與gRNA結合的特徵進行研究。
 
張鋒表示，透過搜尋數億種具有已知或預測結構的生物蛋白質，團隊從Cas9中發現一種名為IS110的蛋白質，先前已有其他人證實該蛋白能夠結合RNA。
 
隨後，他們利用人工智慧(AI)對發現的蛋白進行分類，最終發現了超過20,000種不同的TIGR相關蛋白，主要存在於感染細菌的病毒中。
 
這些蛋白由具有規則間隔的重複序列的基因編碼，稱為TIGR陣列，會編碼出gRNA，並與蛋白質的RNA結合區域相互作用，且在某些情況下，RNA結合區域與蛋白質上欲切割的DNA片段相鄰，代表TIGR相關蛋白可以精準靶向DNA目標。
 
研究團隊接著對數十種TIGR相關蛋白進行實驗，證實其中某些蛋白可以被編程來切割人類細胞的DNA。 

TIGR基因編輯系統 比Cas9小1/4、可任意靶向編輯

 
張鋒指出，TIGR相關蛋白不像CRISPR需要仰賴原型間隔子相鄰基序(PAM)的短DNA序列才能辨識目標DNA，TIGR相關蛋白可以更靈活地靶向任意位點。研究團隊也證實，TIGR系統具有雙重引導系統，可與DNA雙股螺旋的兩條鏈相互作用，來定位目標DNA序列。
 
此外，TIGR相關蛋白平均只有Cas9的四分之一大小，更容易遞送，有望克服基因編輯療法目前的遞送障礙。
 
目前，張鋒團隊正在研究TIGR系統在病毒中的自然作用，以及如何應用到治療中，他們已確定了其中一種TIGR相關蛋白的分子結構，並發現TIGR系統與人類細胞中某些RNA處理(RNA-processing)蛋白之間的關聯，有望加速其研發效率。
 
參考資料：https://news.mit.edu/2025/ancient-rna-guided-system-could-simplify-delivery-gene-editing-therapies-0227
 
論文：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv9789
 
(編譯/李林璦)