经济日报·中国经济网记者 沈 慧
杨辉研究员在显微镜下开展研究工作。沈 慧摄
科研人员在进行胚胎培养操作。沈 慧摄
何谓脱靶?通俗点说,科学家们本来要对目标基因A进行“手术”,结果阴错阳差地敲掉了基因B,从而酿成不可预知的安全风险。然而悬在头顶的这把“达摩克利斯之剑”,看不见、摸不着,一直让生物学家们战战兢兢,却又无可奈何。
基因脱靶:
悬在头顶的“达摩克利斯之剑”
但一个尴尬的现实是,CRISPR/Cas9问世以来,其脱靶风险一直存在。“如果将CRISPR/Cas9及其衍生工具用于临床的话,脱靶效应可能会引起包括癌症在内的多种副作用。”中国科学院神经科学研究所研究员杨辉告诉经济日报记者。
在此之前,人们推出过多种检测脱靶的方案。不过,以前的方法或者依赖于计算机软件预测,可靠性无人得知;或者依赖于高通量测序检测DSB产生;还有体外检测的方法,会引入大量噪音,导致检测精确度大打折扣。例如:无法高灵敏性检测到脱靶突变,尤其是单核苷酸突变。因此,关于CRISPR/Cas9及其衍生工具的真实脱靶率,学术界一直存在争议。
能否找到一种能够突破之前限制的脱靶检测技术?这成为CRISPR/Cas9及其衍生工具能否最终走向临床的关键。
意外发现:
单碱基突变技术存在严重脱靶风险
理想很美好,现实很残酷。如何提升检测脱靶效应的精度?答案是:彻底颠覆原有的脱靶检测手段。
那么,千辛万苦开发的新型脱靶检测技术效果如何?实践是检验真理的唯一标准。
进一步分析这些脱靶位点,研究团队发现,有部分位点出现在抑癌基因上。这意味着什么?“经典版本的BE3有着很大的隐患,目前不适合作为临床技术。要知道,在此之前,以BE3为代表的单碱基突变技术一直被认为是一种特别安全,几乎不会存在脱靶问题的新技术。”杨辉说,尽管从基础生物学理论上可以推断出这些技术很可能存有脱靶问题,但当时大家理所当然地认为它们很安全。
未来方向:
沈 慧