CRISPR-Cas9编辑可能导致意外突变

随着CRISPR-Cas9基因编辑开始进入临床试验，由哥伦比亚大学医学中心的科学家领导的一个研究小组发现，这项技术可以在基因组中引入数百个非预期的突变。

CRISPR-Cas9编辑技术对于试图了解基因在疾病中的作用的科学家来说是一个福音。

该技术也为更强大的基因疗法提供了希望，这些基因疗法可以删除或修复有缺陷的基因，而不仅仅是添加新的基因。

第一个部署CRISPR-Cas9的临床试验目前正在中国进行，美国的一项试验计划于明年开始。

但即使CRISPR-Cas9可以精确地靶向特定的DNA片段，它有时会击中基因组的其他部分。

搜索这些脱靶突变的大多数研究使用计算机算法来识别最可能受影响的区域，然后检查这些区域的缺失和插入。

“这些预测算法似乎在CRISPR-Cas9在培养皿中的细胞或组织中进行时表现良好，但尚未采用全基因组测序来寻找活体动物的所有脱靶效应，”Alexander Bassuk教授说。，来自爱荷华大学。

在这项新研究中，Bassuk教授和他的同事对团队先前研究中经过CRISPR-Cas9基因编辑的小鼠的整个基因组进行了测序，并寻找所有突变，包括仅改变单个核苷酸的突变。

科学家们确定CRISPR-Cas9已成功纠正导致失明的基因，但他们还发现两个独立基因治疗受体的基因组已经持续了超过1,500个单核苷酸突变和超过100个更大的缺失和插入。

通过计算机算法预测这些DNA突变中没有一种被研究人员广泛用于寻找脱靶效应。

“没有使用全基因组测序来发现脱靶效应的研究人员可能会遗漏潜在的重要突变。即使是单核苷酸变化可以产生巨大的影响，说：”教授斯蒂芬·曾，来自哥伦比亚大学医学中心和基因医学的哥伦比亚大学的研究所和人类营养学研究所。

“我们对CRISPR-Cas9仍持乐观态度。我们是医生，我们知道每种新疗法都有一些潜在的副作用 - 但我们需要了解它们是什么，“斯坦福大学的Vinit Mahajan博士说。

研究人员目前正致力于改进CRISPR-Cas9系统的组件 - 其基因切割酶和将酶引导至正确基因的RNA - 以提高编辑效率。

“我们认为科学界认为由CRISPR-Cas9引起的所有脱靶突变的潜在危害至关重要，包括单核苷酸突变和基因组非编码区域的突变，”曾教授说。

“我们希望我们的研究结果能够鼓励其他人使用全基因组测序作为确定其CRISPR-Cas9技术的所有脱靶效应的方法，并研究不同版本以进行最安全，最准确的编辑。”

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