2019年3月1日,Science雜志發(fā)表了中科院神經(jīng)科學(xué)研究所楊輝等研究人員的一項研究成果——胞嘧啶單堿基編輯會導(dǎo)致大量單核苷酸突變的脫靶,該研究建立了一種被命名為GOTI(Genome-wide Offtarget analysis by Two-cell embryo Injection)的新型脫靶檢測技術(shù),并以此技術(shù)確認(rèn)了經(jīng)典CRISPR/Cas9系統(tǒng)并沒有明顯的脫靶效應(yīng),而近年來興起的單堿基編輯技術(shù)卻有可能導(dǎo)致大量無法預(yù)測的脫靶,存在嚴(yán)重的安全風(fēng)險。
據(jù)悉,此研究顯著提高了基因編輯技術(shù)脫靶檢測的敏感性,并且可以在不借助于任何脫靶位點預(yù)測技術(shù)的情況下發(fā)現(xiàn)之前的脫靶檢測手段無法發(fā)現(xiàn)的完全隨機(jī)的脫靶位點,為基因編輯工具的安全性評估帶來了新工具,有望成為新的行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)。
團(tuán)隊成員先是檢測了經(jīng)典的CRISPR/Cas9系統(tǒng),結(jié)果發(fā)現(xiàn),設(shè)計良好的CRISPR/Cas9并沒有明顯的脫靶效應(yīng),結(jié)束了之前對于CRISPR/Cas9脫靶率的爭議。而對另一個同樣被寄予厚望的CRISPR/Cas9衍生技術(shù)BE3的檢測下發(fā)現(xiàn),BE3存在非常嚴(yán)重的脫靶,而且多出現(xiàn)在傳統(tǒng)脫靶預(yù)測認(rèn)為不太可能出現(xiàn)脫靶的位點,因此之前方法一直沒有發(fā)現(xiàn)其脫靶問題。
團(tuán)隊分析后認(rèn)為,這些脫靶位點有部分出現(xiàn)在抑癌基因上,因此經(jīng)典版本的BE3有著很大的隱患,目前不適合作為臨床技術(shù)。研究團(tuán)隊的這些重要發(fā)現(xiàn),證實了以BE3為代表的部分基因編輯技術(shù)存在無法預(yù)測的脫靶風(fēng)險,讓世人重新審視了這些新興技術(shù)的風(fēng)險。更重要的是,此工作建立了一種在精度、廣度和準(zhǔn)確性上遠(yuǎn)超越之前的基因編輯脫靶檢測技術(shù),有望由此開發(fā)精度更高、安全性更大的新一代基因編輯工具,建立行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)。