“基因魔剪”有了脱靶突变检测系统

2018-09-13 08:32

据英国《自然》杂志12日在线发表的一项基因编辑学研究，欧洲与美国科学家团队报告称：针对CRISPR-Cas9基因组编辑的全基因组脱靶效应的高效检测系统，在小鼠身上完成了测试。该研究成果将促进基因组编辑从研究到临床的转化。

CRISPR-Cas9基因组编辑技术有“基因魔剪”之称，被认为是人类医学史上具有巨大潜力的创新技术，但只有在完全识别并消除额外的非目标（脱靶）突变时，这项技术才能真正实现临床应用。

所谓脱靶突变，指的是CRISPR-Cas9复合物附着在基因组的多位点上，并切割了错误的DNA片段。检测这种突变的系统必须在体外以及整个生物体内都进行测试。

此次，美国麻省总医院以及瑞典阿斯利康公司的研究人员，描述了一种灵敏度较高的“体内脱靶验证”（verification of in vivo off-targets，简称VIVO）系统，可以检测CRISPR-Cas9在生物体中的脱靶突变。VIVO系统会事先识别出潜在的脱靶位点，在基因组编辑后再确认这些位点中是否有位点发生了改变。研究团队在小鼠肝脏中检测了该系统的准确度，方法是设计出靶向小鼠体内Pcsk9基因的多种向导RNA（gRNA），包括混杂性（可以靶向多位点）的gRNA和特异性更高的gRNA。

结果证实，VIVO系统不仅能检测到混杂性gRNA诱导的数十种脱靶突变（包括发生率仅为0.13%的突变），而且正确设计的gRNA并不会带来任何可检测到的脱靶突变。

研究人员认为，VIVO系统为定义基因组编辑在实际应用中的脱靶效应设立了重要标准，并证实了设计出特异性极高的gRNA的重要性。