酶是天然存在的生物催化剂，它能实现我们身体运转所需的化学转化——从将遗传密码转化为蛋白质，一直到消化食物。尽管大多数酶都是蛋白质，但其中一些关键反应是由RNA (DNA的化学近亲)催化的，RNA可以折叠成核糖酶。某些类型的核酶能够靶向其他RNA分子中的特定序列并精确切割它们。

2014年，亚历克斯·泰勒博士和他的同事们发现，被称为XNA的人工遗传物质——换句话说，是自然界中不存在的RNA和DNA的合成化学替代品——可以用来创造世界上第一个全人工酶，泰勒将其命名为XNAzymes。

一开始，XNAzymes效率低下，需要不切实际的实验室条件才能发挥作用。然而，今年早些时候，他的实验室报告了新一代的XNAzymes，在细胞内的条件下，它被改造得更加稳定和高效。这些人工酶可以切割长而复杂的RNA分子，而且非常精确，如果目标序列仅因一个核苷酸(RNA的基本结构单位)而不同，它们就会识别出不切割它。这意味着它们可以通过编程攻击与癌症或其他疾病有关的突变RNA，而不干扰正常RNA分子。

现在，在今天发表在《自然通讯》上的研究中，泰勒和他在剑桥大学治疗性免疫和传染病研究所(CITIID)的团队报告了他们如何使用这种技术成功地“杀死”活的SARS-CoV-2病毒。

剑桥大学圣约翰学院亨利·戴尔爵士研究员和附属研究员泰勒说:“简单地说，XNAzymes是分子剪刀，它可以识别RNA中的特定序列，然后将其切割。科学家们一公布SARS-CoV-2的RNA序列，我们就开始扫描寻找我们的XNAzymes可以攻击的序列。”

虽然这些人工酶可以被编程来识别特定的RNA序列，但XNAzyme的催化核心——操作“剪刀”的机制——并没有改变。这意味着创造新的XNAzymes可以在比通常开发抗病毒药物更短的时间内完成。

正如泰勒解释的那样:“这就像一把剪刀，整体设计保持不变，但你可以根据你想剪的材料改变刀片或手柄。这种方法的力量在于，即使在大流行开始时我独自在实验室工作，我也能够在几天内生成和筛选少量这种XNAzymes。”

然后，泰勒与尼古拉斯·马西森博士合作，展示了他的XNAzymes对新冠病毒的活性，利用了CITIID最先进的三级遏制实验室，这是国内研究新冠病毒等高风险生物制剂的最大学术设施。

Pehuén Pereyra Gerber博士在马西森的实验室对SARS-CoV-2进行了实验，他说:“这真的是令人鼓舞的，这是该领域的一个大目标，我们第一次真正让它们在细胞内作为酶工作，并抑制活病毒的复制。”

马西森补充说:“我们所展示的是原理的证明，目前仍处于早期阶段。然而，值得记住的是，辉瑞和Moderna公司非常成功的COVID-19疫苗本身就是基于合成RNA分子的，因此这是一个非常令人兴奋和发展迅速的领域，具有巨大的潜力。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。