bioRxiv：英美最新研究警示：人类胚胎中的CRISPR基因编辑时会造成染色体混乱

遗传物质主编（gene editing）是一种能比较简单地对生物遗传物质组特定目标遗传物质展开修饰的一种原先兴遗传物质工程技术。CRISPR技术是在20世纪90年代初辨认出的，并促使已是生命生物化学、畜牧和微生物化学等各个领域最大行其道的遗传物质主编工具。

最近这些学术研究在本月发表在预印行bioRxiv。学术研究辨认出，生命生殖细胞中所的CRISPR遗传物质主编但会造成等位遗传物质动乱，标准评估方法或许遗漏了靶残基邻近的变异。总的来话说，这些学术研究使研究者极为了解了CRISPR–Cas9主编中所被毫无疑问的风险。

原先南威尔士州原先南威尔士国立私立大学的遗传学Gaétan Burgio话说：“目标效应愈来愈为举足轻重，而且消除紧紧但会极为困难。”

这些确保原因不但会激起有关研究者对是否应主编生命生殖细胞以防止遗传基因的意见分歧，这是非常有争议性的，因为它对遗传物质组带来永久性的忽略，可以世代相传。纽约私立大学的Fyodor Urnov话说：“如果用于卵子借此的生命生殖细胞主编或卵子系由主编是太空飞行，那么原先样本就略低于火箭进港在发射台爆炸。”

不必要的效应

学术研究部门在2015年展开了采用CRISPR主编生命生殖细胞的第一个实验者。直到现在，世界各地的少数团队开始探索这一处理过程，借此是对遗传物质展开简单的主编。但是这样的学术研究仍然很少，而且受到严格的规范。

加拿大阿德莱德私立大学的卵子植物学家Mary Herbert话说：“最原先的学术研究概述，我们对于生命生殖细胞如何整修那些被遗传物质组主编工具研磨的DNA所知绝少，这是CRISPR–Cas9主编的关键步骤。在开始采用DNA研磨酵素之前，我们就必须知道其中所但会再次发生什么样的忽略。”

在伦敦查尔斯·克里克学术研究院的发育植物学家Kathy Niakan及其室友情的学术研究中所，他们采用CRISPR–Cas9在POU5F1遗传物质中所产生基因型，这对生殖细胞发育很举足轻重。在18个经过遗传物质组主编的生殖细胞中所，约22％包含不想要的变异，这些变异受到影响了POU5F1周围的大量DNA 。它们最主要DNA缩合和数千个DNADNA的缺少，这大大超过了学术研究部门采用这种方法的意图。

另一个学术研究工作小组，由芝加哥斯坦福私立大学的干细胞植物学家迪特·埃萨拉（Dieter Egli）领导的研究者，学术研究了由受精卵产生的生殖细胞，该受精卵在EYS的遗传物质中所带有致盲基因型。该团队采用CRISPR–Cas9来尝试不对该基因型，但是大约一半的受试生殖细胞丢弃了EYS所在等位遗传物质的大部分片段（有时甚至是整个等位遗传物质）。

第三个学术研究工作小组，波特兰印第安纳州健康与科学私立大学的卵子植物学家Shoukhrat Mitalipov领导的研究者，学术研究了有着导致心脏病基因型的受精卵育成的生殖细胞。这个工作小组辨认出的一些或许话说明，遗传物质主编受到影响了等位遗传物质中所富含基因型遗传物质的大片区域内。

必定预报的整修

这些变异是遗传物质组主编工具控制DNA整修处理过程的结果。CRISPR–Cas9采用小部份段RNA将Cas9酵素导向遗传物质组中所有着相同基因组的残基。然后，这种酵素接通了该部位的两条DNA链，再由细胞的整修系由统整修这个空隙。

遗传物质主编再次发生在整修处理过程中所：大多数情况下，细胞采用一种易错功能来封闭切口，这种功能但会插入或撤下少量的DNADNA。如果学术研究部门发放一个DNA巨集，细胞有时不但会按照这个基因组来补强外伤，从而达致真正的遗传物质重写。然而断裂的DNA也但会导致等位遗传物质大区域内的动乱或丢弃。

早先在小鼠生殖细胞和其他生命细胞中所采用CRISPR的学术研究仍然验证，主编等位遗传物质但会造成巨大的、不必要的受到影响。但Urnov话说，在生命生殖细胞中所验证这项工作也很举足轻重，因为不同的细胞类型对遗传物质组主编的催化或许不同。

在许多实验者中所，这样的缩合不但会被忽略，如单个DNADNA的忽略，或者只插入或撤下几个DNA。然而，最原先的学术研究专门针对靶残基邻近的大量缺少和等位遗传物质缩合展开了学术研究。Urnov话说：“从现在开始，我们科学界的所有人都一定会比之前愈来愈认真地对待这件事情。这不是更是的保命。”

遗传物质忽略

总括学术研究对DNA变异的产生发放了不同的解释。Egli和Niakan的学术研究工作小组将其生殖细胞中所观察到的大部分变异归因于大的缺少和缩合。Mitalipov的学术研究工作小组则话说，他们辨认出的40%的变异是由一种称为遗传物质转换的周期性激起的，在这种周期性中所，DNA整修处理过程从一对等位遗传物质中所的一条等位遗传物质复制一个基因组，从而痊愈另一条等位遗传物质。

Mitalipov和他的室友情在2017年路透社了类似的辨认出，但一些学术研究部门对生殖细胞中所或许再次发生频密的遗传物质转换给与欺骗态度。他们反驳，在遗传物质转换再次发生时，母本和父本的等位遗传物质并不一定紧靠，学术研究工作小组用来核对遗传物质转换的量化或许是在检查其他等位遗传物质的变异，最主要缺少。

Egli和他的室友情在最原先的学术研究中所实际上检查了遗传物质转换，但未能发现，Burgio反驳，Mitalipov采用的量化方法与2017年他们采用的方法相同。首尔国立私立大学的遗传学金秀珍（Jin Soo Kim）话说，一种或许是断裂DNA在等位遗传物质上不同一段距离的愈合方式不同。

更早出处：

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.