近日，因為一篇新發(fā)表的論文，一路高歌猛進(jìn)的基因編輯和它備受矚目的CRISPR技術(shù)再次受到人們謹(jǐn)慎目光的審視。

當(dāng)?shù)貢r間5月30日，《Nature Methods（自然方法）》期刊在線發(fā)表了一篇名為《體內(nèi)使用CRISPR–Cas9編輯后意想不到的突變》的文章。來美國哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員表示，通過全基因組測序結(jié)果的對比，研究人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)過CRISPR基因修飾的小鼠發(fā)生了上千個單核苷酸突變、100多個位點的大片段缺失或插入。這些突變都是目前實驗室常用的計算機(jī)模擬程序所無法檢測到的。

基因編輯指的是人為地對基因進(jìn)行剔除、插入、修復(fù)。經(jīng)過鋅指蛋白和TALENs兩代基因編輯技術(shù)之后，借用自然界規(guī)律的后起之秀CRISPR因為技術(shù)門檻低、效率高，成為目前全球?qū)嶒炇易顬槌Ｓ玫幕蚓庉嫾夹g(shù)。CRISPR的中文全稱是“成簇的規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列”，化用的是細(xì)菌免疫系統(tǒng)應(yīng)對噬菌體的特殊機(jī)制，在向?qū)NA的帶路下，用Cas9蛋白對目標(biāo)DNA片段進(jìn)行切割。

但CRISPR并非完美，它的脫靶性一直被詬病。所謂脫靶，指的是CRISPR系統(tǒng)可能會“傷及無辜”，除了人們想改變的目標(biāo)基因外，對其他基因做出改變，從而可能產(chǎn)生副作用。

自從CRISPR系統(tǒng)問世以來，科學(xué)家們都在想盡辦法提高CRISPR系統(tǒng)的特異性，減少脫靶現(xiàn)象。通過計算機(jī)模擬程序，科學(xué)家現(xiàn)在可以知道在具體的“工作環(huán)境”中，CRISPR可能會無意造成哪些區(qū)域突變，然后單獨檢查這些區(qū)域。

但最近發(fā)表的這篇文章認(rèn)為，此前人們對CRISPR脫靶效應(yīng)的關(guān)注都局限在基因位點上，而忽視了更小層次的單個核苷酸的突變。核苷酸是RNA和DNA的基本組成單位。

在實驗中，研究人員用CRISPR系統(tǒng)分別修飾了兩只盲鼠的單個基因，通過全基因組測序并與未經(jīng)過基因編輯的小鼠進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)兩只盲鼠的目標(biāo)致盲基因的確都得到修復(fù)。但同時，一只改造后的盲鼠出現(xiàn)了1736個單核苷酸突變和164個位點的大片段缺失或插入；另一只改造后的盲鼠出現(xiàn)了1696個單核苷酸突變和128個位點的大片段缺失或插入。其中，有1397個單核苷酸突變和117個位點的大片段缺失或插入是兩只盲鼠共有的。

這些突變意味著什么？“這些在非編碼RNA和其他調(diào)控基因內(nèi)部的基因突變可能會損害關(guān)鍵的細(xì)胞過程。”研究人員表示，但實驗中兩只改造過的老鼠在眼睛外部沒有明顯的異常表型，他們認(rèn)為有可能這些突變是隱性基因，在后代的純合子中才能顯現(xiàn)。

同時，研究人員在文中表示，尚不清楚通過優(yōu)化向?qū)NA和Cas9能否減少突變的出現(xiàn)，也不清楚這是否是所有向?qū)NA在體內(nèi)“工作”時的通病。

“在能無風(fēng)險地使用CRISPR，尤其是在臨床上能無風(fēng)險地使用之前，提高CRISPR-Cas9的忠誠度，減少脫靶產(chǎn)生的突變?nèi)孕枰嗟墓ぷ鳌！毖芯咳藛T在論文中寫道，他們建議此后使用全基因組測序的方法來檢測體內(nèi)編輯后是否有脫靶導(dǎo)致的突變。

完成該實驗的研究人員表示，他們對CRISPR仍保有樂觀態(tài)度，但每個新療法都不可避免地有一些潛在風(fēng)險，而人們需要知道那些風(fēng)險會是什么。

另一方面，基于CRISPR技術(shù)的人體臨床試驗已經(jīng)開始。2016年，在中國四川，四川大學(xué)華西醫(yī)院的腫瘤學(xué)家盧鈾開始將經(jīng)CRISPR改造的免疫細(xì)胞注入肺癌患者體內(nèi)，嘗試全新的治癌方法。這是全球首例在人體上進(jìn)行的CRISPR基因編輯臨床試驗。

有市場分析認(rèn)為，CRISPR技術(shù)將帶起每年數(shù)十億美元的基因編輯市場。而這篇揭示CRISPR或有人們此前沒預(yù)想到的副作用的文章，則成為一個利空消息。5月30日，以CRISPR為核心的生物技術(shù)公司Intellia Therapeutics、Crispr Therapeutics、Editas的股價都有不定程度的下跌。