CRISPR-Cas9基因編輯技術或許沒有我們想像那麼精確

　　來源：生物谷

　　2018年7月25日 訊 /生物谷BIOON/ --如今CRISPR基因編輯技術正在給醫學和生物學研究帶來革命性的變化，相比以往的基因編輯技術而言，該技術能幫助科學家們以更高的準確性和穩定性來對DNA進行編輯；但最近一項研究報告中就質疑這項基因編輯技術的精準性。

　　科學家們進行基因編輯就是希望其能夠幫助治癒和糾正某些疾病，而且截至目前為止，也已經有很多成功的報道，比如治療小鼠耳聾、以及修飾細胞來治療癌症等。目前有17項臨床試驗正在對人類疾病運用這項基因編輯技術，包括白血病、腦癌和鐮刀細胞貧血症。在將CRISPR技術引入到臨床中治療癌症或先天性障礙之前，研究人員就必須解決該技術的安全性和準確性的問題。

　　CRISPR技術如何再次發揮作用？

　　CRISPR基因編輯技術能利用分子剪刀Cas9酶來切割我們想要去切割的DNA，隨後我們就能夠粘貼DNA來替代我們想要移除的DNA信息，Cas9能通過一種特殊的「嚮導」來識別人類基因組中的特殊DNA片段。Cas9能在機體中存在數小時乃至數周，其在體內能夠剪切並且粘貼其它的DNA片段或者DNA目標片段。

　　最新研究發現了什麼？

　　最近一項刊登在國際雜誌Nature Biotechnology上的研究報告中，來自桑格研究所的研究人員深入分析了Cas9剪刀的準確性，研究人員想要確定是否Cas9的切割和粘貼過程能夠足夠準確且安全地應用於人類機體中治療相關的疾病。為了回答這個重要的問題，研究人員仔細檢查了小鼠胚胎幹細胞和人類細胞中距離其想要切割的目標片段附近的DNA片段，他們發現，當DNA被修復後（新型DNA粘貼到了被切割的片段上），分子剪刀（Cas9）就能夠不斷地去剪切DNA片段，於是研究人員就在切割位點附近發現了明顯的區域，在這一區域中DNA就能夠被移除、重排或倒置。

　　如果DNA片段被移除或倒置的話，基因的修飾就變得非常危險了，其甚至還會引發疾病，雖然這看起來很害怕，但利用新型的測序技術或許就能夠解決這一問題。

　　能否使用不同的剪刀？

　　目前解決這個問題有以下幾種選擇，其中一個選擇就是從機體中分離出研究人員想要編輯的細胞，然後重新注入研究人員進行正確編輯過的細胞。比如，研究人員就能從體內分離出對殺死癌細胞至關重要的淋巴細胞（白細胞），隨後利用CRISPR技術進行修飾就能增強淋巴細胞的抗癌特性。這些細胞的DNA能被詳細測序，而且只有被進行準確特異性基因編輯的細胞才會被選擇出來，並且重新輸回到患者體內來殺滅癌細胞。

　　雖然這種策略對於從體內分離出來的細胞是有效的，但一些諸如神經元和肌肉等細胞是無法從體內分離出來的，利用Cas9剪刀就無法對這些類型的細胞進行編輯。值得慶幸的是，研究人員還發現，其它CRISPR系統或許並不需要對DNA進行切割，而有些CRISPR系統僅能對RNA進行切割，而並非是DNA。

　　RNA在被降解之前，其會在細胞的一段特定的時間內存在，隨後才會被降解，這就能幫助研究人員很好地控制CRISPR系統的使用和持續時間，目前研究人員發現，CRISPR基因編輯技術能夠成功治療痴呆症的小鼠，類似地，一些CRISPR系統還能改變DNA的鹼基，而並非對其進行切割，這種CRISPR技術就能成功用於糾正誘發某些疾病的特殊突變，比如小鼠的遺傳性耳聾等。

　　簡言之，在臨床上使用CRISPR技術之前，研究人員還需要深入了解更多Cas9剪刀在細胞中的作用。

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