Nature：對人胚胎進行CRISPR/Cas9基因編輯會導致大片段DNA缺失

在一項新的研究中，來自澳大利亞阿德萊德大學、南澳大利亞健康與醫學研究所、拉籌伯大學、新加坡-麻省理工技術研究聯盟和美國天普大學的研究人員發現了實現胚胎基因編輯潛在益處的一個重大障礙。相關研究結果發表在2018年8月9日的Nature期刊上，論文標題為「Large deletions induced by Cas9 cleavage」。論文通信作者為阿德萊德大學的Paul Thomas教授。

這些研究人員對去年發表的一項似乎證實對人類胚胎進行基因編輯可高度有效地修復大多數胚胎中的一個缺陷基因的北美研究（Nature, 24 Aug 2017, doi:10.1038/nature23305，相關報道參見生物谷新聞：）進行了調查。

Thomas說，他們的研究為那項北美研究中實現的基因校正提供了另一種解釋：這種基因編輯技術並沒有修復小錯誤，而是產生了更大的錯誤。

Thomas說，「基因編輯技術仍然是相對較新的，而且這個研究領域的一部分包括了解這些缺陷，這最終將讓我們能夠為遺傳疾病開發出最為安全的療法。」

Thomas和論文第一作者Fatwa Adikusuma博士利用臨床前動物模型重現了那項北美研究。澳大利亞有嚴格的立法來限制對人類胚胎進行基因編輯。

Adikusuma說，「我們並不僅是關注較小的序列缺失，而且還探究更大的DNA區域。」

「當我們尋找更廣泛的DNA區域時，我們發現修復由"分子剪刀"產生的DNA斷裂會導致大片段DNA缺失。」

科學上已知的分子剪刀CRISPR-Cas9是一種科學家們用來切割細胞遺傳物質（DNA）上的特定區域的工具。對這種切割的修復能夠改變靶DNA序列，從而導致特定的變化或「編輯」。在理論上，利用CRISPR分子剪刀切割有缺陷的基因就可修復它們。然而，正如Thomas及其同事們所證實的那樣，DNA在這種修復過程中有時會丟失，從而導致大片段DNA缺失而無法讓有缺陷的基因恢復功能。

Thomas說，「CRISPR-Cas9技術是非常令人關注的。科學家們已將它用於治療小鼠肌肉萎縮症，而且一些臨床試驗正在開展，旨在測試幾種癌症和血液疾病的基因編輯療法。」

「理解這些基因編輯工具的基本作用機制是研究和臨床轉化領域取得的重要進展，可能有助於治療一系列遺傳疾病。」

參考資料：Doubts Arise Again About CRISPR』d Human Embryos

Unexpected outcomes sound warning for treatment of genetic diseases using gene editing in embryos

Fatwa Adikusuma, Sandra Piltz, Mark A. Corbett et al. Large deletions induced by Cas9 cleavage. Nature, 09 August 2018, 560:E8–E9, doi:10.1038/s41586-018-0380-z.

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