CRISPR可能沒有那麼精確

革命性的基因編輯技術CRISPR-Cas9常被稱作「分子剪刀」，在基因剪切與粘貼方面實現了從無到有的突破。儘管在過去幾年中，CRISPR的應用已如此廣泛，甚至進入了中學課堂，但本周發表在《Nature Methods》上的一項研究提醒我們，CRISPR作為一種新興技術，要實現隨意剪切與粘貼人類DNA的目標，仍有很長的路要走。

哥倫比亞大學的研究人員發現，在一項幫助失明小鼠復明的試驗中，儘管CRISPR確實成功地編輯了導致失明的特定基因，但它也導致超過1000個基因發生了計劃外的突變。CRISPR的「脫靶效應」早已為人所知，但這項新研究凸顯了這種現象是多麼嚴重，同時強調了進一步研究的重要性。

Credit：chajamp/123RF

過去幾年中，大量的科研資源被用來研究如何調節CRISPR系統，使之能夠精確地編輯基因。CRISPR確實使得精確編輯基因組更加便捷，它能藉助細菌的免疫系統改變特定的DNA序列，而無須糾正隨之而來的副作用，但它想要在實驗室之外取得巨大成功委實不太可能。

眼下，在中國有兩項應用到CRISPR的臨床試驗正在進行中，而另一項試驗預定於明年在美國開展。預測演算法能夠找到易受脫靶DNA突變影響的區域，通過技術改良可以將這些試驗中的脫靶效應降到最小。即便如此，一些專家仍然擔心這項技術用於人體為時尚早。

在這項新研究中研究者們發現，儘管同樣的演算法在體外實驗中能夠成功識別CRISPR的脫靶效應，但在小鼠體內卻不起作用。研究者檢視了這些接受過致盲基因改造的小鼠，對它們進行了全基因組測序，想看看有哪些變化。他們發現，儘管CRISPR確實成功地糾正了目的基因，恢復了小鼠的視力，但在兩隻不同的小鼠身上共發現超過1500處計劃外的突變，以及100多處計劃外的基因刪失與插入。所有這些改變都在計算機演算法的預料之外。

研究者表示小鼠們並未表現出明顯的異常——沒有長出第三隻耳朵，也沒有長腫瘤。但很難說這些突變能否潛在地影響小鼠，或具有遠期的效果。意外產生的基因突變幾乎總是有害的——像他們打算治癒的失明，就是一種由基因突變引起的遺傳病。

文章中寫道：「這一發現警示我們CRISPR技術在用於人體基因治療之前，還需要進一步的改造。」

雖說各種治療措施都有副作用，這項新研究還是強調了在研究大規模應用CRISPR產生的種種副作用時，全基因組測序十分重要。另一方面，在改進CRISPR方面，投入再多的錢也不為過。

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