張峰Nature成果獲得驗(yàn)證：個(gè)體差異影響CRISPR基因編輯有效性，是否意味著基因治療其實(shí)并不靠譜？當(dāng)crispr-cas9在生命科學(xué)領(lǐng)域被提及時(shí)，它必然與麻省理工學(xué)院中國(guó)學(xué)者張峰有關(guān)。由于在基因編

張峰Nature成果獲得驗(yàn)證：個(gè)體差異影響CRISPR基因編輯有效性，是否意味著基因治療其實(shí)并不靠譜？

當(dāng)crispr-cas9在生命科學(xué)領(lǐng)域被提及時(shí)，它必然與麻省理工學(xué)院中國(guó)學(xué)者張峰有關(guān)。由于在基因編輯領(lǐng)域的開拓性工作，張峰從小就被列為世界頭牛的“仙女班”。crispr-cas9基因編輯技術(shù)的出現(xiàn)，刺激了基因編輯技術(shù)的全球應(yīng)用，從微生物到動(dòng)物到植物，甚至到人類疾病的治療。

Crispr-cas9基因編輯技術(shù)比以前的talen和ZFN基因編輯系統(tǒng)更易于操作。Talen很難使用它，而ZFN在學(xué)術(shù)領(lǐng)域很少使用，因?yàn)樗y了。然而，基因編輯系統(tǒng)都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)：失靶效應(yīng)。這意味著基因編輯的位置與預(yù)定的位置不同，因?yàn)槿绻蚪M序列或靶基因序列中的重復(fù)序列與同源基因或其他基因組序列相似，則通過(guò)gRNA與靶位點(diǎn)的堿基互補(bǔ)配對(duì)，會(huì)出現(xiàn)一定的錯(cuò)配。如果錯(cuò)配區(qū)域中存在NGG-PAM序列，那么cas9就會(huì)在PAM序列的位置上，當(dāng)上游的幾個(gè)BP片段切斷DNA雙鏈時(shí)，細(xì)胞開始修復(fù)DNA修復(fù)機(jī)制，就會(huì)出現(xiàn)一定比例的錯(cuò)誤，導(dǎo)致被編輯基因的功能喪失。袁院士的“無(wú)鎘大米”是通過(guò)crispr-cas9基因編輯技術(shù)，將水稻吸收/轉(zhuǎn)運(yùn)隔膜的基因編輯失活，獲得“無(wú)鎘大米”。但是，如果存在失靶效應(yīng)，可能會(huì)對(duì)不該編輯的基因進(jìn)行編輯，導(dǎo)致其他負(fù)性性狀，但可能不會(huì)產(chǎn)生任何影響，比如mop位點(diǎn)是一個(gè)簡(jiǎn)單的重復(fù)序列區(qū)，或者根本不是編碼基因片段。

盡管個(gè)體差異可能會(huì)影響CRISPR基因編輯的有效性，但這是唯一可能的，而且目前的基因組測(cè)序非常先進(jìn)（已經(jīng)達(dá)到第四代測(cè)序），因此有必要對(duì)接受基因治療的人群進(jìn)行基因組測(cè)序。然后選擇對(duì)現(xiàn)有序列特異性好的靶位點(diǎn)，設(shè)計(jì)gRNA。