CRISPR 在 2018 年的辉煌一年

基因编辑工具CRISPR-Cas9正在彻底改变医学领域。这项技术大约在五年前在研究人员中流行起来，可以精确编辑DNA。该系统包含两个组件：一种DNA切割酶，称为Cas9；以及一段RNA，称为引导RNA。一小段引导RNA会靶向特定的DNA片段，将Cas9精确地引导到基因组中需要剪切的位置。但是，切割DNA并非没有风险。一些研究人员从一开始就持谨慎态度，尤其是在CRISPR有时令人担忧的安全记录细节浮出水面时，这种谨慎可能是明智的。

CRISPR的过山车安全之旅

3月份，支持CRISPR的阵营获得了一次胜利，当时《自然·方法》撤回了一篇引发争议的2017年论文。研究人员最初声称，他们编辑过的CRISPR小鼠有大量所谓的脱靶突变，这些突变是由Cas9在非预期位置切割引起的。但该期刊撤回了这项研究，因为作者无法证明这些变化是基因编辑的结果，还是它们是预先存在的自然变异。

然而，在夏季，一系列关于CRISPR其他方面的论文引发了癌症的阴影。6月份，《自然·医学》的两项研究报告了一个令人不安的趋势。在缺乏一种关键的肿瘤抑制蛋白p53的细胞中，这种基因编辑器比在健康细胞中更难使用。这些发现表明CRISPR可能会选择易患肿瘤的细胞。“如果你把它放回病人身上，这些缺乏p53的细胞可能会在长期内导致癌症，”瑞典卡罗林斯卡学院的研究员、其中一项研究的资深作者Bernhard Schmierer说。

7月份，英国遗传学家在《自然·生物技术》上报道，CRISPR有时会在靶向位点删除、翻转或交换令人惊讶的大段DNA。如果这些大规模重排涉及到数百个潜在的致癌基因中的一个，那可能会成为一个问题。

新的发现突显了CRISPR不仅在错过目标时，而且在命中目标时也可能出现的问题。

澳大利亚国立大学的遗传学家Gaétan Burgio并未参与上述研究，他相信研究人员可以克服这个问题，正如他相信未来还会出现更多类似的研究。“关于CRISPR系统，我们还有很多不知道的东西，”他说。“所以，我预计未来还会有更多这样的情况。”

CRISPR的新靶点

CRISPR领域主要专注于编辑DNA，但许多疾病可以通过改变RNA来治疗，RNA是执行DNA指令的分子。与DNA编辑不同，RNA的变化不是永久性的，因此靶向信使分子可能意味着更少的安全风险。

3月份，在《细胞》杂志上，索尔克研究所的研究人员公布了一种新型CRISPR酶，该酶正是这样做的。研究人员在患有特定类型痴呆症的患者细胞中进行了初步测试，这种痴呆症会导致tau蛋白积聚到不健康的水平；新的CRISPR系统成功地重新平衡了tau蛋白的水平。

根据首席研究员Patrick Hsu的说法，它的名字CasRx暗示了它在医学领域的未来。“这绝对是我们对其治疗潜力的愿景所启发的，”他说。

哺乳动物基因驱动器卡在低档

所谓的基因驱动器，利用基因工程优先将特定基因传递给后代，可能会导致一个物种灭绝。一些有争议的提议呼吁将它们用于蚊子以消除疟疾，或清除岛屿上的入侵啮齿动物。虽然基于CRISPR的基因驱动器在昆虫中显示出前景，但此前从未在哺乳动物中部署过——直到现在。

7月份，研究人员宣布了在小鼠身上取得的这一里程碑，尽管结果削弱了人们对快速害虫防治解决方案的乐观情绪。为了证明这将来可能如何运作，加州大学圣地亚哥分校的一个团队试图传播一种会使啮齿动物变白的突变。但只有雌性复制了这种改变，而且有时伴有错误。

“在蚊子和苍蝇身上要容易得多，”澳大利亚国立大学的Gaétan Burgio说，他没有参与这项研究。他认为，考虑到哺乳动物特有的技术障碍和生物学差异，他怀疑基因驱动器会很快在野外对它们起作用。

一切皆相对

在非CRISPR新闻中，计算生物学家创建了有史以来最大的家谱，包含了五百年间高达1300万人的信息——包括Kevin Bacon。研究人员在3月份的《科学》杂志上报道，他们利用公开的家谱信息组装了这个庞大的谱系。他们发现，寿命的遗传决定性可能比以前认为的要小。但家谱的真正效用可能还在未来。增加遗传和健康信息可能会揭示更多关于导致某些疾病的原因。

胎儿期蛋白质疗法

医生们首次在出生前就使用药物治疗一种遗传性疾病。患有XLHED的人由于缺乏一种对汗腺发育至关重要的蛋白质而无法正常排汗。在一项4月份的研究中，德国、瑞士和美国的医生描述了对三名患有这种遗传性疾病的胎儿进行了标记。通过在胎儿发育的适当时机将缺失的蛋白质注入羊膜囊，医生恢复了这三个胎儿排汗的能力。研究人员表示，这项技术可以适用于其他疾病，如某些类型的面部裂。