Nature最新评论：CRISPR/Cas9或将导致人类胚胎染色体缺失或重排
近期，三项利用基因编辑工具 CRISPR/Cas9 改造人类胚胎的实验显示，该过程会对靶点及其附近的基因组造成非预期的不良变化，这将引起染色体的缺失或重排。
这些实验成果已经发表在了 bioRxiv 预印本平台上，虽然目前还没有经过同行评议，但是这些研究成果都揭示了一个重要的问题，那就是人们此前低估了 CRISPR-Cas9 基因编辑工具带来的风险。此前的研究实验认为该基因编辑工具的脱靶效应将产生基因突变的风险，而现在的实验则指出之前的评估方法可能无法观察到靶点附近的变化。
人类基因组的遗传改变充满了不确定性，而如果在胚胎中进行基因编辑，这一过程有可能导致永久性基因突变以及染色体缺失，且会世代相传，这让科学家对是否应该利用工具编辑人类胚胎，以预防基因疾病的争论始终没有停止。美国西华盛顿大学（Western Washington University）的研究员 Carroll 也表示，“对利用 CRISPR 基因编辑改变人类胚胎基因前景有一定担忧。CRISPR 基因编辑人类胚胎基因是一条不可触碰的红线，此类研究会受到严格的规定。”
对此，澳大利亚国立大学的 GaétanBurgio 博士表示：“靶向效应很重要，同时，一旦发生靶向效应以后就很难再清除”。这也为该效应的不良影响增添了一抹不确定性。
在第一项研究中，伦敦弗朗西斯 · 克里克研究院（the Francis Crick Institute）生物学家 Kathy Niakan 与同事利用 CRISPR-Cas9 让 POU5F1 基因突变。研究发现，在 18 个经过基因组编辑的胚胎中，约有 22% 的胚胎出现了不必要的变化，影响了 POU5F1 周围大量的 DNA 片段。该研究进一步强调了基础研究对评估人类胚胎基因组编辑技术安全性的重要性。这项新研究 Frequent loss-of-heterozygosity in CRISPR-Cas9-edited early human embryos 于 2020 年 6 月发布在预印本平台 BioRXiv 上。
（来源：BioRXiv）
在第二项研究中，由哥伦比亚大学（Columbia University）的干细胞生物学家 Dieter Egli 领导的小组研究了由携带致盲基因 (EYS) 突变的精子发育形成的胚胎, 并利用 CRISPR/Cas9 纠正基因突变。实验结果显示，其中有 50% 胚胎存在染色体丢失现象。这项最新的研究成果 Reading frame restoration at the EYS locus, and allele-specific chromosome removal after Cas9 cleavage in human embryos 在 6 月份发表在 BioRXiv 上。
（来源：BioRXiv）
在第三项研究中，俄勒冈医科大学（Oregon Health & Science University）的生殖生物学家 Shoukhrat Mitalipov 领导的小组在存在基因突变的精子发育而成的胚胎上展开研究（这种变异可能会造成心脏疾病）。发现基因编辑影响了含有该突变基因的染色体区域。这项最新的研究成果 Reading frame restoration at the EYS locus, and allele-specific chromosome removal after Cas9 cleavage in human embryos 同样在 6 月份发表在 BioRXiv 上。
（来源：BioRXiv）
同时，这三项研究为基因编辑引发的 DNA 突变也提供了一些证据。Egli 博士和 Niakan 博士领导的小组将观察到的大部分突变归因于染色体的大量缺失和重排。但 Mitalipov 博士小组则认为 40% 的变化是由基因替换现象引起的。
综上所述，由 CRISPR/Cas9 引发的基因突变会造成染色体的缺失和重排，这对该项技术的临床应用带来了新的不确定性。
参考：
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01906-4
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