據《新科學家》雜志網站5月30日報道,美國科學家通過全基因組測序發現,CRISPR基因編輯技術能引起基因組內大量非靶標區內的基因發生突變,包括1500多種單核?酸突變和100多種大片段序列的敲入和敲除。發表在《自然·方法學》雜志上的這一論文表明,CRISPR的脫靶效應可能遠超人們此前的估計。
CRISPR基因編輯技術因其快速和高精准等特點,成為研究基因與疾病關系的熱門之選,並因其能敲入新基因、敲除或修復受損基因,為基因療法帶來了更大希望。但最新論文共同作者、哥倫比亞大學醫學中心病理學和細胞生物學副教授斯蒂芬·曾認為,隨著臨床試驗的相繼展開,科學界是時候慎重考慮CRISPR技術脫靶效應的潛在風險了。
之前對CRISPR脫靶效應的研究,主要通過計算機模型先識別最可能受到影響的非靶標區,再詳細研究這些位點是否發生過基因敲入或敲除現象,但這些研究隻能對培養皿的細胞或組織展開,而斯蒂芬團隊首次通過全基因組測序對活體動物內CRISPR技術的全部脫靶效應進行了研究。
他們對兩隻經過CRISPR基因編輯的小鼠進行了全基因組測序,並與未編輯小鼠進行對照后發現,雖然CRISPR成功修復了導致小鼠失明的基因,但這兩隻小鼠基因組內不但出現了1500多種單核?酸突變,而且其100多種非編碼區內還出現了基因敲入和敲除現象,而這些變異都是之前計算機模擬未發現的脫靶效應。
斯蒂芬表示,如果不用全基因組測序方法,研究人員就會“忽略”這些具有潛在威脅的突變,而其實哪怕隻出現一種單核?酸變異,也有可能造成致癌性等嚴重副作用。他指出:“希望其他團隊利用我們的方法對CRISPR的脫靶效應進行研究,不斷改進CRISPR系統,進一步提高其精確性和安全性。”(記者 聶翠蓉)