根据以色列跨学科中心 (IDC) Herzelia 和美国国立卫生研究院 (NIH) 的科学家的提议，可以通过使用基因驱动抢先编辑蝙蝠的基因组以防止它们成为冠状病毒的宿主，从而预防下一次 COVID 大流行。 ）。
与此同时，伦敦帝国理工学院的一组研究人员正在设计一种方法来防止基因驱动传播并将可遗传的、反竞争的特征传递给整个人群。这两个项目可能相互冲突，或者伦敦项目可能提供一定程度的安全性，可以管理意外后果。
IDC/NIH 计划“预防 COVID-59 ”最近由 (IDC) 的 Uaniv Erlich 和美国 NIH 国家过敏症和传染病研究所疫苗研究中心的 Daniel Douek 在 GitHub 上发布，其前提是SARS-CoV-2 病毒——过去 20 年来第三种感染人类的此类病毒——是越来越多的 β 冠状病毒感染人群的一部分。
为了防止未来感染，Erlich 和 Douek 建议将抗β冠状病毒 shRNA 引入马蹄蝠种群。由于该种群被认为是这些病毒的天然宿主，因此他们假设转基因蝙蝠可以从源头上阻止未来与冠状病毒相关的感染。
“重要的是，”他们说，“我们的方法预计不会对蝙蝠造成任何伤害，并且可以使生态系统中从蝙蝠感染 β-冠状病毒的其他动物受益。”
Erlich 和 Douek 提议使用类似于用于控制疟疾或登革热高风险地区蚊子数量的基因驱动。正如他们所概述的那样，蝙蝠将被基因改造以在它们被感染时摧毁病毒，并将这种改造传给它们的后代。随着时间的推移，将经过改造的蝙蝠释放到与人类互动频繁的地区，将实现种群水平控制。
具体而言，该基因驱动旨在基于短发夹 RNA (shRNA) 的使用防止 β 冠状病毒从蝙蝠中溢出，该短发夹 RNA (shRNA) 可以针对 RNA 病毒进行破坏。
研究人员提议使用修饰的等位基因和 Cas9、gRNA 盒和两个同源片段来靶向整个 β 冠状病毒的保守区域，以创建一种归巢核酸内切酶，以取代同源染色体中包含目标遗传元件的野生型等位基因。如果蝙蝠被感染，这种经过修饰的复合物会与病毒的 RNA 基因组结合并摧毁它。
正如 Erlich 和 Douek 所阐述的那样，“shRNA 由一系列 RNA 干扰 (RNAi) 酶处理，最终来自原始 shRNA 的一个短（10-22 个核苷酸）片段——称为引导链——被加载到 Ago2 酶中。这种酶扫描长 RNA 分子，如果存在反向互补，它会切断长 RNA 链，这通常会导致其破坏。”
病毒基因组中引导链的位置似乎并不重要，因此可以靶向β冠状病毒的许多保守区域。他们说，通过使用 RNAi 分子的混合物，可以增强效力并防止病毒逃逸。
该技术基于 CRISPR/Cas9 基因编辑技术。基本上，修饰的等位基因与 Cas9 和 gRNA 盒一起被传送到感兴趣的区域，在那里盒会导致同源染色体中的双链断裂。然后同源重组系统使用修改后的区域作为模板来修复断裂，从而将等位基因复制到另一条染色体上，他们解释说。
这种方法被视为早期基因驱动的更强大的替代方案，成功在超过 50% 的后代中引入了特定的等位基因。这比传统遗传学要好，在传统遗传学中，只有一半的后代继承了等位基因，但仍然不是很好。另一种可能更不受欢迎的方法是减少蝙蝠数量，这可能会引发不必要的环境影响。
蝙蝠之所以成为攻击目标，是因为它们是冠状病毒的储存库。正如 Erlich 和 Douek 在他们的提案中所写的那样，尽管实验室逃逸理论“不能完全取消……蝙蝠的溢出效应，也许是通过中间物种，仍然是最可接受的解释，也是可行的假设。”
因此，他们预测，在可预见的未来，冠状病毒感染可能会反复爆发，而且由于人口增长和快速城市化使人类离蝙蝠栖息地越来越近，人类接触蝙蝠的机会将会增加。
也许更重要的是，他们认为——与 SARS-CoV-2 一样——人类可能无法对未来的感染免疫。他们指出：“即使是刺突蛋白的小突变也会降低感染或疫苗诱导抗体的有效性，”并补充说，针对刺突的抗体不一定会中和它。
在其他研究中，shRNA 的使用已成功阻止了禽流感和猪流感在鸡中的传播，以及在猪中传播的口蹄疫。涉及鸡的研究显示没有疾病传播，涉及猪的研究显示感染大幅减少。值得注意的是，经过修饰的基因被下一代猪遗传了。然而，到目前为止，还没有转基因动物使用 shRNA 来对抗 β 冠状病毒。
Erlich 和 Douek 相信这种方法既可行又合乎道德，因为它不会使蝙蝠种群崩溃，也不会改变蝙蝠的内源基因。他们希望基因改造对蝙蝠产生中性影响，仅在感染 β 冠状病毒的情况下起作用。尽管如此，他们计划对蝙蝠进行监测，以确保根除β冠状病毒不会导致更危险的病毒传播。
如果该提议被科学界采纳，研究人员建议政府监管机构、传染病专家、病毒学家、动物学家、伦理学家和当地社区成员进行监督。这项工作将从实验室进展到局部现场实验和更广泛的现场实验，然后才能成为一项全面的工作。
伦敦帝国理工学院的研究人员承认，基于 CRISPR 的基因驱动在减轻疾病负担方面很有价值，但他们也对赋予遗传特征的智慧表示担忧。他们在《自然》杂志上写道，因此，阻止基因驱动传播的技术可能“在控制、抵消甚至恢复它们对个体生物和整个种群的影响方面非常有价值。”
该小组在蚊子中开发了一种方法，可以使基于 CRISPR 的基因驱动失活，并将其遗传恢复到孟德尔率。基本上，他们以与基因驱动活动一致的方式表达了一种 Cas9 抑制蛋白，基本上使其无效。
乐观地说，这两个项目——一个是插入基因驱动，另一个是防止它们的遗传——表明对于每个问题都有一个解决方案。不太乐观，引用来自流行的科学出问题的益智游戏Portal 的话，“我们做我们必须做的，因为我们可以。” 无论哪种方式，就下一次大流行而言，时间都在流逝。