bioRxiv：英美最新研究警示：进化胚胎中的CRISPR基因编辑会造成染色体混乱

蛋白质编者（gene editing）是一种能比较精确地对生物蛋白质组特定目标蛋白质展开词句的一种新兴蛋白质工程技术。CRISPR技术是在20世纪90年代初见到的，并迅速视作生命微生物学、农耕和微微生物学等行业最流行的蛋白质编者物件。

最近这些研究者在本月刊登在预刊印bioRxiv。研究者见到，生命体细胞中的的CRISPR蛋白质编者则会造成碱基大乱，标准原则评估新方法可能遗漏了靶底物附近的波动。总的来感叹，这些研究者使科学家越发理解了CRISPR–Cas9编者中的被归因于的风险。

堪培拉澳大利亚国立所大学的遗传学家Gaétan Burgio感叹：“目标效不宜值得注意，而且消除起来则会越发困难。”

这些安全问题可能则会惹来有关科学家对否不宜编者生命体细胞以防范遗传疾病的讨论，这是非常有争议的，因为它对蛋白质组导致永久性的扭曲，可以世世代代。斯坦福所大学的Fyodor Urnov感叹：“如果用于受精卵最终目标的生命体细胞编者或受精卵则有编者是太空飞行，那么新数据就相当于火箭起飞前在发射台时有发生爆炸。”

可能会的效不宜

研究者其他部门在2015年展开了用到CRISPR编者生命体细胞的第一个实验。从那以后，各种类型的少数设计团队开始探险这一更进一步，最终目标是对蛋白质展开精确的编者。但是这样的研究者一直很少，而且受到原则的原则。

加拿大南安普敦所大学的受精卵微博物学家Mary Herbert感叹：“当前的研究者感叹明了，我们对于生命体细胞如何复建那些被蛋白质组编者物件接合的DNA所知甚少，这是CRISPR–Cas9编者的关键步骤。在开始用到DNA接合核糖体之后，我们就只能知道其中的则会时有发生什么样的扭曲。”

在伦敦弗朗西斯·皮尔斯研究者所的发育微博物学家Kathy Niakan及其同两件事的研究者中的，他们用到CRISPR–Cas9在POU5F1蛋白质中的导致特异性，这对体细胞发育很最主要。在18个经过蛋白质组编者的体细胞中的，约22％包含不自已的波动，这些波动阻碍了POU5F1周围的大量DNA 。它们有数DNA自由基和数千个DNA碱基的不足之处，这稍稍超过了研究者其他部门用到这种新方法的借机。

另一个研究者工作组，由新奥尔良哥伦比亚所大学的干巨噬细胞微博物学家迪特·埃格鲁（Dieter Egli）主导的科学家，研究者了由生殖导致的体细胞，该生殖在EYS的蛋白质中的带有致盲特异性。该设计团队用到CRISPR–Cas9来在此之后纠正该特异性，但是大约一半的受试体细胞清空了EYS所在碱基的基本上片断（有时甚至是整个碱基）。

第三个研究者工作组，俄勒冈俄勒冈健康与科学所大学的受精卵微博物学家Shoukhrat Mitalipov主导的科学家，研究者了具有导致肺癌特异性的生殖孕育出的体细胞。这个工作组见到的一些先兆表明，蛋白质编者阻碍了碱基中的含有特异性蛋白质的大面积区域。

不可预测的复建

这些波动是蛋白质组编者物件操纵DNA复建更进一步的结果。CRISPR–Cas9用到一小段RNA将Cas9核糖体应运而生蛋白质组中的具有相同碱基的底物。然后，这种核糖体割断了该部位的两条DNA链，再由巨噬细胞的复建则有统复建这个缺口。

蛋白质编者时有发生在复建更进一步中的：大多数情况下，巨噬细胞用到一种易错机制来堵塞切口，这种机制则会插入或删除少量的DNA碱基。如果研究者其他部门给予一个DNA模板，巨噬细胞有时可能则会按照这个碱基来修补伤口，从而达致确实的蛋白质解释器。然而断裂的DNA也则会导致碱基大区域的大乱或清空。

之前在动物模型体细胞和其他生命巨噬细胞中的用到CRISPR的研究者早已假定，编者碱基则会造成巨大的、可能会的阻碍。但Urnov感叹，在生命体细胞中的假定这项工作也很最主要，因为有所不同的巨噬细胞特性对蛋白质组编者的反不宜可能有所不同。

在许多实验中的，这样的自由基可能则会被忽略，如单个DNA碱基的扭曲，或者只插入或删除几个碱基。然而，当前的研究者专门针对靶底物附近的大量不足之处和碱基自由基展开了研究者。Urnov感叹：“从现在开始，我们普遍认为的所有人都不宜该比之后越来越认真地对待这件两件事。这不是一时的侥幸。”

蛋白质扭曲

这三项研究者对DNA波动的导致给予了有所不同的解释。Egli和Niakan的研究者工作组将其体细胞中的掩蔽到的基本上波动归因于大的不足之处和自由基。Mitalipov的研究者工作组则感叹，他们见到的40%的波动是由一种称为蛋白质匹配的现象惹来的，在这种现象中的，DNA复建更进一步从一对碱基中的的一条碱基复制一个碱基，从而治愈另一条碱基。

Mitalipov和他的同两件事在2017年报道了完全相同的见到，但一些研究者其他部门对体细胞中的可能时有发生频繁的蛋白质匹配握怀疑态度。他们反驳，在蛋白质匹配时有发生时，母本和父本的碱基并不邻接，研究者工作组用来鉴定蛋白质匹配的分析可能是在检测其他碱基的波动，有数不足之处。

Egli和他的同两件事在当前的研究者中的直接检测了蛋白质匹配，但并未找到，Burgio反驳，Mitalipov用到的分析新方法与2017年他们用到的新方法相同。首尔国立所大学的遗传学家金秀珍（Jin Soo Kim）感叹，一种可能是断裂DNA在碱基上有所不同位置的钙化方式有所不同。

原始出处：

Michael V. Zuccaro， Jia Xu， Carl Mitchell， et al. Reading frame restoration at the EYS locus， and allele-specific chromosome removal after Cas9 cleage in human embryos. doi： https：//doi.org/10.1101/2020.06.17.149237.