@ 2017.06.02 , 11:00

泼冷水:CRISPR可能没有那么精确

Kristen V. Brown

革命性的基因编辑技术CRISPR-Cas9常被称作“分子剪刀”,在基因剪切与粘贴方面实现了从无到有的突破。尽管在过去几年中,CRISPR的应用已如此广泛,甚至进入了中学课堂,但本周发表在《Nature Methods》上的一项研究提醒我们,CRISPR作为一种新兴技术,要实现随意剪切与粘贴人类DNA的目标,仍有很长的路要走。

哥伦比亚大学的研究人员发现,在一项帮助失明小鼠复明的试验中,尽管CRISPR确实成功地编辑了导致失明的特定基因,但它也导致超过1000个基因发生了计划外的突变。CRISPR的“脱靶效应”早已为人所知,但这项新研究凸显了这种现象是多么严重,同时强调了进一步研究的重要性。

泼冷水:CRISPR可能没有那么精确
Credit:chajamp/123RF

过去几年中,大量的科研资源被用来研究如何调节CRISPR系统,使之能够精确地编辑基因。CRISPR确实使得精确编辑基因组更加便捷,它能借助细菌的免疫系统改变特定的DNA序列,而无须纠正随之而来的副作用,但它想要在实验室之外取得巨大成功委实不太可能。

眼下,在中国有两项应用到CRISPR的临床试验正在进行中,而另一项试验预定于明年在美国开展。预测算法能够找到易受脱靶DNA突变影响的区域,通过技术改良可以将这些试验中的脱靶效应降到最小。即便如此,一些专家仍然担心这项技术用于人体为时尚早。

在这项新研究中研究者们发现,尽管同样的算法在体外实验中能够成功识别CRISPR的脱靶效应,但在小鼠体内却不起作用。研究者检视了这些接受过致盲基因改造的小鼠,对它们进行了全基因组测序,想看看有哪些变化。他们发现,尽管CRISPR确实成功地纠正了目的基因,恢复了小鼠的视力,但在两只不同的小鼠身上共发现超过1500处计划外的突变,以及100多处计划外的基因删失与插入。所有这些改变都在计算机算法的预料之外。

研究者表示小鼠们并未表现出明显的异常——没有长出第三只耳朵,也没有长肿瘤。但很难说这些突变能否潜在地影响小鼠,或具有远期的效果。意外产生的基因突变几乎总是有害的——像他们打算治愈的失明,就是一种由基因突变引起的遗传病。

文章中写道:“这一发现警示我们CRISPR技术在用于人体基因治疗之前,还需要进一步的改造。”

虽说各种治疗措施都有副作用,这项新研究还是强调了在研究大规模应用CRISPR产生的种种副作用时,全基因组测序十分重要。另一方面,在改进CRISPR方面,投入再多的钱也不为过。

本文译自 gizmodo,由译者 dubulidudu 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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