当前基因治疗的一个主要限制因素是其缺乏可控性。当研究人员用一个正常基因去替换疾病相关基因时，我们无法在同时在正确的地点和正确的时间启动基因治疗模式，这限制了该治疗方法的有效性并可能造成严重的副反应。研究人员为了能够控制该过程，开发了一种催化RNA（核酶），其仅在一种特异小分子存在时才可以交换基因。

在基因治疗过程中，当治疗性基因插入非疾病相关基因中时会出现副作用，这可能会扰乱细胞必需基因的功能或激活致癌基因。韩国檀国大学的Seong-Wook Lee和同事希望能够通过核酶（起开关作用）更好地控制基因拼接过程。

研究人员具体研究了I型内含子核酶，这是一种大核酶，可以根据RNA链自我剪接。科学家已经将其转变为可以结合并替换靶RNA链基因的核酶。这些称为反式剪接核酶的大分子在链末端携带有替换基因，并可以在靶基因的位置接入其替换基因。Lee在先前的研究中开发了可以用损伤癌细胞基因替换癌症相关基因的反式剪接核酶。

为了给这种核酶加入开关功能，Lee和研究小组借鉴了一些细菌，真菌，植物中核酶的特点。当这些催化核酶被一些小分子激活时可以调控基因表达。Lee找到了开发诱导基因治疗的方法-给他的反式剪接核酶加入所谓的核糖开关的特点。

这些开关由一个可以结合某一小分子的RNA链的适配体组成。为了验证试验原理，研究人员选择了可以结合茶碱（与咖啡因的结构相似）的适配体。并分析了核酶的晶体结构，找到可以在不妨碍其功能的条件下容纳配基的区域。他们想当核酶结合到小分子时，其构象会从非活性状态转变为活性状态。研究人员在试管中检测了大量的RNA序列后，找到了一个可以在茶碱存在时交换基因的序列，其在咖啡因存在时不具有这种功能。

研究人员为了在细胞中验证他们的方法，设计了以人端粒逆转录酶为靶基因的核酶。当该核酶激活时可以用编码降低细胞生存能力蛋白质的基因替换靶基因。他们将该酶整合到一个病毒载体中然后感染培养的人癌细胞。当把茶碱添加到培养液时，细胞的存活率降低了超过60%，但是咖啡因和缓冲液对细胞几乎没有影响，证明了该方法的选择性。研究人员通过逆转录聚合酶链反应检查培养细胞的置换基因，发现茶碱培养液细胞中置换基因的数量是咖啡因或缓冲液培养细胞中的4倍。

加拿大麦克马斯特大学的Yingfu Li表示通过一个小分子调控基因剪接是该领域的一个巨大进步，然而完美的治疗策略应该把该小分子诱导物与疾病联系起来，比如该小分子配体可以为癌细胞内才具有的分子。Lee正在朝着这个方向努力，并且已经开发了一些以细胞中具有的大量小分子为诱导物的核酶。