bioRxiv：英美两国最新研究警示：人类胚胎中的CRISPR基因编辑会造成染色体混乱

遗传编者（gene editing）是一种能相当精确地对生物体遗传组特定目标遗传透过修饰的一种一新兴遗传工程一新技术。CRISPR一新技术是在20世纪90年代年间见到的，并迅速成为有机体生物学、农耕和免疫学等层面最广为流传的遗传编者工具。

最近这些研究者在本月发表在预印本bioRxiv。研究者见到，有机体胎盘里的CRISPR遗传编者才会导致生殖细胞膜大乱，标准指标工具也许写明了靶位点附近的叠加。总的来说是，这些研究者使发现者变得了解了CRISPR–Cas9编者里被低估的风险。

堪培拉澳大利亚国立学院的微生物学家Gaétan Burgio说是：“目标效其所众所周知，而且消除起来才会变得紧迫。”

这些安全问题才才会引发有关发现者对是否其所编者有机体胎盘以公共卫生遗传疾病的异议，这是非常有异议的，因为它对遗传组导致了永久性的改变，可以世代相传。加利福尼亚学院的Fyodor Urnov说是：“如果使用生殖用意的有机体胎盘编者或生殖系编者是太空飞行，那么一新原始数据就相当于火箭起飞前在发射场核爆炸。”

但才会的效其所

研究者医务人员在2015年透过了运使用CRISPR编者有机体胎盘的第一个科学研究。从那以后，世界各地的少数工作团队开始探索这一步骤，用意是对遗传透过精确的编者。但是这样的研究者仍然非常少，而且受到严谨的标准规范。

加拿大纽卡斯尔学院的生殖发现者Mary Herbert说是：“简介的研究者说是明了，我们对于有机体胎盘如何整修那些被遗传组编者工具切割的DNA所知甚少，这是CRISPR–Cas9编者的早先。在开始运使用DNA切割酵素以后，我们就需要知道其里才会遭遇什么样的改变。”

在阿姆斯特丹罗伯特·克里克研究者所的发育发现者Kathy Niakan及其威尔森的研究者里，他们运使用CRISPR–Cas9在POU5F1遗传里产生等位基因，这对胎盘发育很重要。在18个经过遗传组编者的胎盘里，约22％包含不想的叠加，这些叠加受到影响了POU5F1附近的大量DNA 。它们包括DNA烷基化和数千个DNADNA的局限性，这大大超过了研究者医务人员运使用这种工具的图谋。

另一个研究者组，由纽约哥伦比亚学院的胎盘发现者迪特·埃格鲁（Dieter Egli）积极支应以的发现者，研究者了由体外产生的胎盘，该体外在EYS的遗传里略带致盲等位基因。该工作团队运使用CRISPR–Cas9来在此之后纠正该等位基因，但是大约一半的受试胎盘丢失了EYS所在生殖细胞膜的多数片段（有时甚至是整个生殖细胞膜）。

第三个研究者组，波特兰俄勒冈身心健康与科学学院的生殖发现者Shoukhrat Mitalipov积极支应以的发现者，研究者了很强随之而来心脏病等位基因的体外期许的胎盘。这个组见到的一些痕迹表明，遗传编者受到影响了生殖细胞膜里含有等位基因遗传的大片周边地区。

不可预测的整修

这些叠加是遗传组编者工具掌控DNA整修步骤的结果。CRISPR–Cas9运使用一小段RNA将Cas9酵素建构遗传组里很强相同数列的位点。然后，这种酵素绕过了该部位的两条DNA单链，日后由细胞膜的整修掌控系统整修这个第二道。

遗传编者遭遇在整修步骤里：大多数意味著，细胞膜运使用一种易错机制来封闭切口，这种机制才会接在或更正少量的DNADNA。如果研究者医务人员获取一个DNA巨集，细胞膜有时才才会按照这个数列来补强擦伤，从而达到真正的遗传草稿。然而脱落的DNA也才会随之而来生殖细胞膜大周边地区的大乱或丢失。

先前在小鼠胎盘和其他有机体细胞膜里运使用CRISPR的研究者已经表明，编者生殖细胞膜才会导致很大的、但才会的受到影响。但Urnov说是，在有机体胎盘里表明这项工作也很重要，因为有所不同的细胞膜一般来说对遗传组编者的催化也许有所不同。

在许多科学研究里，这样的烷基化才才会被也许，如单个DNADNA的改变，或者只接在或更正几个DNA。然而，简介的研究者最年间针对靶位点附近的大量局限性和生殖细胞膜烷基化透过了研究者。Urnov说是：“从现在开始，我们科学界的所有人都其所当比以后更做地对待这件过错。这不是一时的侥幸。”

遗传改变

则有研究者对DNA叠加的产生获取了有所不同的解释。Egli和Niakan的研究者组将其胎盘里观察到的多数叠加归因于大的局限性和烷基化。Mitalipov的研究者组则说是，他们见到的40%的叠加是由一种称为遗传转化的现像引发的，在这种现像里，DNA整修步骤从一对生殖细胞膜里的一条生殖细胞膜复制一个数列，从而治好另一条生殖细胞膜。

Mitalipov和他的威尔森在2017年报道了相同的见到，但一些研究者医务人员对胎盘里也许遭遇时有的遗传转化应以怀疑态度。他们指出，在遗传转化遭遇时，母本和父本的生殖细胞膜并不相邻，研究者组用来鉴定遗传转化的量化也许是在检测其他生殖细胞膜的叠加，包括局限性。

Egli和他的威尔森在简介的研究者里直接检测了遗传转化，但并未找到，Burgio指出，Mitalipov运使用的量化工具与2017年他们运使用的工具相同。水原国立学院的微生物学家金秀珍（Jin Soo Kim）说是，一种也许是脱落DNA在生殖细胞膜上有所不同位置的钙化作法有所不同。

原始注解：

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.