研究表明基因“剪刀”并没那么精准

研究人员一直欢迎CRISPR基因编辑技术作为改变基因组的一种方式，但一些人警告说，不必要的DNA改变可能会悄悄进入而不被注意到。

根据7月16日发表在《自然生物技术》杂志上的一篇论文，该工具将在基因组的目标位点附近导致大量的DNA缺失和重组。这些变化会混淆对实验结果的解释，并使基于CRISPR疗法的研究设计复杂化。

CRISPR-Cas9基因编辑依赖于Cas9酶在特定的靶位点剪切DNA。然后细胞会尝试用一些DNA修复机制来重新缝合骨折。然而，这些机制并不总是完美地工作。有时，DNA片段被删除或重排，或者不相关的DNA片段被整合到染色体中。

"细胞将试图重新缝合破裂处."英格兰韦尔科姆桑格研究所的首席研究员艾伦·布拉德利(Alan Bradley)是一名老鼠遗传学家，他说，“但它实际上并不知道哪些DNA片段是相邻的。”

研究人员经常使用CRISPR技术来形成小的缺失，希望“剔除”基因的功能。然而，布拉德利和他的同事在研究CRISPR编辑技术时发现了大量缺失和复杂的DNA序列重组。这种现象在他们测试的所有三种细胞中都很常见，包括实验室培养的人类细胞。

许多研究人员将使用一种扩增DNA短片段的方法来测试他们的编辑是否已经完成。但是马萨诸塞州沃尔瑟姆市布兰代斯大学的分子生物学家詹姆斯·哈珀说，这种方法可能会遗漏很多缺失和重组。

加州拉荷亚索尔克研究所的生物工程师帕特里克·许指出，缺失和重组只应该发生在依赖于DNA剪切的基因编辑技术中，而不是发生在避免了DNA剪切的其他类型的CRISPR修饰技术中。例如，碱基编辑方法使用改良的CRISPR系统将一个DNA碱基转换成另一个，而不需要切断DNA。其他系统使用与其他酶融合的灭活Cas9来激活或灭活基因或靶核糖核酸(核糖核酸)。

一些科学家已经在寻找大量的缺陷。马萨诸塞州剑桥的基因工程公司正在使用基因编辑技术来设计和移植猪的器官。该公司的联合创始人兼首席执行官杨鲁汉表示，他的研究人员经常使用多种方法来发现各种尺寸缺陷。

同样，另一家剑桥公司Intellia也在开发基于CRISPR技术的疗法。该公司的科学家在小鼠肝脏的基因编辑研究中寻找了大量的缺失。但该公司的高级副总裁托马斯·巴恩斯表示，到目前为止，他们还没有发现任何此类缺陷的证据。他说这可能是因为他的团队使用的细胞不经常分裂。相反，布拉德利和他的同事在他们的研究中使用了活跃的分裂细胞。

哈珀说，总而言之，这些不必要的编辑是一个值得更多关注的问题，但这不应该阻止任何人使用CRISPR。"这意味着当人们使用它时，他们需要进行更彻底的分析."他说，“知道你的改变是否像你认为的那样重要是非常重要的。”(冯伟伟)

中国科学新闻(2018-07-18，第一版集锦)