呼吁谨慎使用基因编辑技术 CRISPR

一种名为 CRISPR 的基因编辑工具一直被誉为实验室科学家的一项突破性技术，也是治疗包括亨廷顿病在内的多种遗传疾病的潜在策略。但最近的一系列研究表明，CRISPR 的精确度低于之前的预期，导致基因组中出现意想不到的变化。三项独立研究都试图编辑单个基因，结果表明 DNA 的其他部分也发生了意外的变化。

这些研究以未最终确定的在线形式呈现，并且仍在通过科学同行评审流程，然后才能正式发表。这意味着手稿中呈现的科学可能仍然存在尚未发现的错误。然而，由于这些独立和平行的研究都证实了 CRISPR 技术可能具有脱靶效应的发现，因此 主流和科学媒体 已经开始关注这些结果。尽管 CRISPR 作为一种研究工具仍然具有很大的前景，但它似乎离用作药物还有一段距离。

CRISPR 可用于对我们的 DNA 进行永久性改变

CRISPR 系统最初被发现是一种免疫系统，细菌利用它来防御病毒和其他入侵者，方法是切碎外来遗传物质。CRISPR 机制有两个组成部分：一段特殊的遗传信息，称为引导 RNA，它能找到并指向入侵者的 DNA；以及一种可以切割 DNA 以摧毁它的酶。请查看这篇之前的 HDBuzz 文章，详细了解 CRISPR 的工作原理以及研究人员面临的挑战。

科学家可以通过将引导 RNA 更改为目标序列来操纵该系统，因此可以使用 CRISPR 系统在基因组的精确部分进行编辑。这些编辑是对基因组的永久性更改，并将从一代传递到下一代。自从 2000 年代后期发现以来，科学家们一直在构思 CRISPR 的各种想法和用途。例如，是否有可能编辑掉胚胎中扩增的 HD 基因？鉴于围绕人类或其他物种基因操作的伦理困境，这些想法并非没有争议。2018 年，当中国南方科技大学的流氓科学家何建奎的 CRISPR 实验导致一对基因组被编辑的双胞胎女孩出生时，CRISPR 成为头条新闻。

一个不太完美的系统

最近的三项研究由伦敦弗朗西斯·克里克研究所、纽约市哥伦比亚大学和波特兰俄勒冈健康与科学大学的科学家进行。每个科学家团队都使用 CRISPR 对捐赠给研究的人类胚胎进行不同的编辑。这三个实验针对的是与胎儿发育、失明和心脏问题相关的基因。所有研究都发现，CRISPR 基因编辑可能导致基因组其他部分发生非常大且意想不到的变化，包括目标基因附近区域的大量缺失和重排。这很糟糕，因为我们的 DNA 代码是一组非常精确的指令，可以被认为像烹饪食谱。如果您重新排列食谱中的步骤或去掉一些成分，结果就不会好！

这些脱靶效应是由于修复 DNA 时出现问题造成的，尽管对于这种情况可能如何发生，各研究之间没有共识。不过，所有科学家都同意的一件事是，在考虑使用 CRISPR 进行基因组编辑时，这应该让每个人都停下来思考，因为该技术并不像以前认为的那么精细。

CRISPR 和 HD 的未来会怎样？

基于 CRISPR 的遗传疾病（如 HD）疗法的永久性既有吸引力又令人望而生畏。从理论上讲，CRISPR 可用于不可逆转地切除胚胎中扩增的亨廷顿蛋白基因中的一些 CAG 重复序列。这样，从该胚胎中成长起来的人就不会患 HD，他们的孩子也不会患 HD。CRISPR 技术进行的编辑的永久性意味着意想不到的后果不仅会影响个人，还会从一代传递到下一代。科学家们不热衷于推出用于这些类型基因疗法的技术，除非他们绝对确定它是安全的并且按计划工作。

好消息是，这些最新发现已提醒科学家们注意 CRISPR 技术的局限性。这绝不会阻止科学家们对 CRISPR 未来如何发挥作用抱有远大的梦想，但社区将更加谨慎地前进。科学家们现在将考虑如何最好地改进该技术以避免这些类型的问题，并希望将来使用 CRISPR 作为治疗不同遗传疾病的安全疗法。

了解更多

• Gregorio Alanis-Lobato 等人。CRISPR-Cas9 编辑的早期人类胚胎中频繁出现杂合性缺失
• Michael V. Zuccaro 等人。在人类胚胎中 Cas9 裂解后，EYS 基因座的阅读框恢复和等位基因特异性染色体移除
• Dan Liang 等人。双链断裂诱导的人类胚胎中频繁的基因转换