研究表明基因“剪刀”并沒那么精準

研究人員一直對CRISPR基因編輯技術作為一種改變基因組的方法持歡迎態度，但一些人警告說，不需要的DNA改變可能會在未察覺的情況下溜進來。

根據7月16日發表于《自然—生物技術》雜志的一篇論文，該工具會導致基因組目標位點附近大量DNA缺失和重組。這樣的改變會讓實驗結果解釋混亂，并讓設計基于CRISPR療法的研究復雜化。

CRISPR-Cas9基因編輯依賴于Cas9酶在特定目標位點剪切DNA。細胞隨后會試圖用一些DNA修復機制重新縫合這一斷裂。但這些機制并不總是完美地工作，有時DNA片段會被刪除或重新排列，或者不相關的DNA片段會被合并到染色體中。

“細胞會試圖把斷裂重新縫合起來。”該研究負責人、英國惠康桑格研究所小鼠遺傳學家艾倫·布拉德利說，“但它實際上并不知道哪些DNA片段彼此相鄰。”

研究人員經常使用CRISPR技術形成小的缺失，希望由此“敲除”某個基因的功能。但在研究CRISPR編輯技術時，布拉德利和同事發現了大量的缺失和復雜的DNA序列重組。這種現象在他們測試的3種細胞類型中都很普遍，其中包括一種在實驗室中培育的人體細胞。

許多研究人員會使用一種擴增DNA短片段的方法來測試他們的編輯是否已經完成。但美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆市布蘭迪斯大學分子生物學家詹姆斯·哈伯說，這種方法可能漏掉大量的缺失和重組。

加州拉霍亞市索爾克研究所生物工程師帕特里克·許指出，缺失和重組應該只會在依賴于DNA剪切的基因編輯技術上出現，而不會出現在避免DNA剪切的其他種類的CRISPR修飾技術上。例如，堿基編輯方法會使用一個經過修飾的CRISPR系統，在不切斷DNA的情況下，將一個DNA堿基轉換成另一個。而其他系統使用與其他酶融合的滅活Cas9來啟動或關閉基因，或靶向RNA（核糖核酸）。

一些科學家已經在尋找大量缺失。馬薩諸塞州劍橋市eGenesis公司正在利用基因編輯技術設計豬器官并進行移植。該公司共同創始人和首席執行官Luhan Yang說，其研究人員常常會用很多方法尋找各類大小缺失。