來自新加坡科技研究局（A*STAR）基因組研究所（GIS）的一個研究小組開發了一種基於CRISPR的基因編輯器，即C-to-G Base Editor（CGBE），以糾正導致遺傳疾病的突變。他們的研究發表在2021年3月2日的《自然通訊》上。

世界上每十七個人中就有一個人患有某種類型的遺傳疾病。你或你認識的人：親戚、朋友或同事，都有可能是全世界約4.5億受影響者之一。造成這些疾病的突變可以由多種誘變劑引起- 從陽光照射到細胞中的自發錯誤。到目前為止，最常見的突變是單基替代，即DNA中的一個鹼基（如G）被另一個鹼基（如C）所替代。世界上無數的囊性纖維化患者用C代替了G，導致了有缺陷的蛋白質，引起了這種遺傳疾病。在另一種情況下，將血紅蛋白中的A替換成T會導致鐮狀細胞貧血。

為了修復這些替換，該團隊發明了一種基於CRISPR的基因編輯器，可以精確地將基因組內有缺陷的C改為所需的G。這種CG鹼基編輯器（CGBE）的發明為大約40%的單鹼基替換開闢了治療方案，這些替換與人類疾病有關，如上述的囊性纖維化、心血管疾病、肌肉骨骼疾病和神經系統疾病。

CGBE基於CRISPR的基因編輯方式

基於CRISPR的基因編輯CGBE，為由單核苷酸突變引起的遺傳性疾病開闢了治療途徑。C-to-G鹼基編輯器（CGBE）將基因中的C轉換為G。這項發明將致病突變糾正為健康版本，使遺傳病的治療成為可能。

CGBE編輯器推進了廣泛採用的CRISPR-Cas9技術，以實現對人類基因組的分子手術。CRISPR-Cas9技術通常被用來破壞目標基因，但當需要對特定序列進行精確改變時，它的效率很低。CGBE編輯器通過實現高效和精確的基因變化解決了這一挑戰的一個關鍵方面。

CGBE由三部分組成：

1）一個改良的CRISPR-Cas9將精確定位突變基因，並將整個編輯器集中在該基因上；

2）一個脫氨酶（一種從化合物中去除氨基的酶）將瞄準有缺陷的C，並標記它進行替換；

3）最後，一個蛋白質將啟動細胞機制，用一個G替換該有缺陷的C。

GIS的高級研究科學家Chew Wei Leong博士說：”CGBE基因編輯器是一項突破性的發明，它首次將基因中的C直接轉換為G，這可能為相當一部分與單核苷酸突變有關的遺傳性疾病開闢了治療途徑。”

“病人的安全是至關重要的，”Chew博士強調說。”我們正在努力確保我們的CGBE和CRISPR-Cas模式在疾病模型中既有效又安全，然後我們才能進一步為臨床開發這種模式。” 由於他在基因編輯療法方面的科學努力，他是獲得著名的2020年青年科學家獎（YSA）的三位年輕研究人員之一。

GIS執行董事Patrick Tan教授說：”像CGBE這樣的新型編輯器正在擴大不斷增長的精確基因組編輯工具套件，包括胞苷鹼基編輯器（CBEs）、腺嘌呤鹼基編輯器（ABEs）、CGBEs和主要編輯器。它們共同實現了精確和高效的DNA工程，用於研究、生物審訊和疾病矯正，從而開創了遺傳醫學的新時代”。