图注：人体胚胎干细胞的基因编辑实验揭示了CRISPR-Cas9系统的准确性并不高
研究人员已经把CRISPR基因编辑技术视为改变基因的好方法，但也有科学家担心不必要的基因改变有时会悄然发生，难以察觉。
根据7月16日发表在Nature Biotechnology的一篇文章1，这项技术（CRISPR基因编辑）会导致靶点附近大规模的基因丢失和基因重排。这些基因的改变会混淆实验结果，也会使基于CRISPR的基因治疗更为复杂。
这个发现与过去关于CRISPR和其他基因编辑系统的结果是一致的2。来自加州拉霍亚索尔克生物研究所（Salk Institute）的生物工程师Patrick Hsu表示，这种不必要的基因编辑应得到更多研究人员的关注，“我认为这个问题在该领域里一直被忽视了。”
CRISPR-Cas9基因编辑系统是依赖Cas9酶剪切DNA的特定靶点，随后细胞就会启动DNA修复机制尝试将DNA断端相连接。该机制并非总是完美，有的时候DNA片段会被删除或发生重排，甚至是把不相关的DNA片段合并到染色体中。
英国辛克斯顿维康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的小鼠遗传学家Allan Bradley是该项研究的带领人，他表示“细胞会尝试将DNA断端缝合，但它并不知道DNA片段彼此之间的连接顺序。”
研究人员经常利用CRISPR去产生一个小缺失，期望使目的基因的功能丧失，但当Bradley和他的同事检查CRISPR的编辑结果时，他们发现了大规模的基因缺失——通常是几千个DNA字母长度的丢失，还有复杂的基因重排——几个原本距离很远的DNA片段被接合到了一起。这种现象在他们测试的三种细胞类型中都十分常见，其中包括一种在实验室培养的人体细胞。
质量控制
美国马萨诸塞州布兰迪斯大学（Brandeis University）的分子生物学家James Haber表示，许多研究人员都是通过放大DNA上的信号来测试他们的基因编辑是否成功，但这种方法可能会遗漏较大的基因删除和基因重排。
Patrick Hsu还指出，这种错误的基因删除和重排只会发生在利用DNA剪切的基因编辑技术中，其他不剪切DNA的CRISPR基因编辑方法就不会遇到这个问题。比如，有一种叫做碱基编辑（base editing）的方法，利用改进过的CRISPR系统，在不需要剪切DNA的情况下将一个DNA碱基换成另一个；还有其他的基因编辑系统利用非活化的Cas9与其他酶相融合来控制基因的开或关，或者作用在RNA上。
一些科学家已经注意到这种大规模缺失，马萨诸塞州剑桥市的eGenesis公司利用基因编辑技术来将改造猪的器官以用于移植，该公司的共同创始人和首席科学家Luhan Yang表示，研究人员按惯例运用一系列的方法检测这些或大或小的缺失。
相似的是，剑桥市的另一家公司Intellia正在改进和发展基于CRISPR的治疗技术，该公司的高级副主席Thomas Barnes表示，科学家仔细检查了经过基因编辑的小鼠肝脏细胞，并没有证据表明出现了类似的大规模缺失，Barnes认为这可能是因为他们选用的细胞分裂能力不强，相比之下，Bradley团队使用的是分裂活性高的细胞。
综上所述，这些不必要的基因突变应该得到进一步的重视，但这并不能阻止任何人继续使用CRISPR，Haber说，“这意味这当人们继续使用CRISPR技术时，他们需要做更为详尽的分析，了解发生的基因突变是否符合预期，这一点非常重要。”
作者：Heidi Ledford
翻译：肖遥
校对：杨青
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