如何看待「CRISPR可引發數百種『意外突變』」？

CRISPR技術 =轉基因有害？

今天，一篇Nature methods上剛剛發表的關於CRISPR技術的論文在網上引起了不大不小的騷動。媒體報道稱「這一革命性的基因組編輯技術能夠引入數百種意想不到的突變到基因組中。」很快就已經有一些人開始將其作為「轉基因有害論」的證據進行傳播了。

那麼，這篇文章到底說了什麼，怎麼看待這篇文章對CRISPR技術的評價呢？

1、CRISPR技術的脫靶效應客觀存在

關於CRISPR技術的具體細節這裡並不想說太多。簡單來說，CIRSPR技術就是使用一小段RNA（導向RNA），通過鹼基互補配對原理識別基因組DNA，並引導稱為Cas9的核酸內切酶結合到特定的DNA序列，並對其進行切割，從而達到對特定DNA序列，也就是對基因進行編輯的目的。

導向RNA和Cas9的特異性是脫靶率高低的決定性因素。

然而，人體內每個細胞的DNA由超過30億個鹼基對構成，儘管導向RNA已經足夠長，在理論上能夠保證很高的特異性，但並不能絕對保證導向RNA只和目標DNA結合。如果導向RNA意外結合到了其他序列，那麼就可能造成非目標序列被編輯，這就是所謂的「脫靶」。此外，Cas9酶本身也會造成意外的隨機切割。

2、如何應對脫靶效應？

由於脫靶效應的存在，可能產生對非目標序列的切割，因此人們必須對其進行改進，使得其能夠更為精確的進行操作。從技術上來說，大致分為兩類，一類是努力降低脫靶率，另一類則是更精確的知道哪裡容易出問題。

對於前者來說，主要是對導向RNA進行更為精確有效的設計，以及通過對Cas9內切酶的改造，來降低錯誤編輯的概率。目前已經有不少高效的導向RNA設計方法，和高特異性的Cas9內切酶突變體被研發出來，這些都大大降低了脫靶率，提高了編輯精度。

而對於後者來說，主要基於計算機對序列進行分析，來預測可能發生錯誤編輯的序列位置，從而加以特別關注，不過，這種預測是基於前人實驗的數據累積和演算法的進步的。由於數據不夠充分和演算法不夠擬合，那麼一些可能錯誤編輯位點不會被預測到。而這，正是這篇Nature methods論文所提出的問題。通過全基因測序技術，這篇論文的作者發現了上百個可能由於CRISPR技術引起，但卻未被計算機預測出的錯誤編輯位點。因此，更多數據的累積以及演算法的更新，也將有助於提高對脫靶效應的預測準確度。

3、不同領域針對脫靶效應的寬容度不同

人們更為關心的，是由於脫靶效應的存在，CRISPR技術是否可以繼續應用，而一些別有用心者也正在此方面做文章。事實上，不同領域對脫靶效應的寬容度是不同的。

這篇Nature methods論文主要論述的是CRISPR技術在醫療上的應用。目前CRISPR技術已經在大量遺傳性疾病以及腫瘤的治療上有著相當的熱度。我們都知道，醫學領域向來以精確著稱，因為這畢竟是針對人類進行的操作，而每一個病人都是不可替代的。因此應用於人體的技術，對其精確性有著極高的要求。因此目前來看，如果存在著很多不能被預測的潛在的錯誤編輯位點，那麼這將會對醫學應用造成一定阻礙。這需要從前面論述過的兩個方面來進行改進。而這也將是今後CRISPR技術的發展熱點之一。

而在非人類應用領域，例如農業、畜牧業領域，對於脫靶效應的寬容度就要比醫學領域更大一些。這是因為對於作物個體和禽畜個體來說，是具有可替代性的，並且在這些領域，從成本和效率上考慮，人們更遵從「目的優先」，即最終的產品如果能夠符合檢測標準，那麼對於具體研發和生產過程的精確度要求，並不如醫學領域那麼高。

換句話說，即使在農業或畜牧業領域中應用CRISPR技術出現了脫靶效應，以及尚不能預測的潛在的錯誤編輯位點，那麼只需要對產物進行檢測和篩選，如果發現不符合預期和不符合標準的產物，那麼直接淘汰；而保留符合預期和標準的產物即可。這有很類似於誘變育種和雜交育種——人們並不需要精確知道產生了那些基因的變異或引入了那些基因，只需保留符合要求和標準的，淘汰不符合要求和標準的。而顯然，對於病人是不可能這麼做的。因此這點是和醫療領域應用最大的不同。

綜上，脫靶效應是CRISPR技術更為廣泛應用時需要解決的一個重要問題，對CRISPR技術的改進將進一步提高它的精確性、準確性和可預測性。也必將使得CRISPR技術得到更為廣泛的應用。

此外，這一論文的出現也表明，科學理論和技術樂見各種基於實驗和證據的檢測、質疑和挑戰，並敢於面對自己的不足。因為這些質疑和挑戰之後的問題，將是科學理論和技術進一步發展和完善的契機。而只有心懷鬼胎之人，才會面對切實的質疑顧左右而言他，甚至惡語相向。

點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！