科学家开发更精细的基因编辑工具 可最大限度地减少不良后果

CRISPR是本世纪最具突破性的发明之一，有可能彻底改变一系列疾病的基因疗法，以及提高作物的产量或营养，创造有益的微生物，以及其他各种用途。它的工作方式就像一把“分子剪刀”，剪掉有问题的基因并插入更有帮助的基因。

问题是，有时它可能针对错误的DNA部分，并在那里做出改变--被称为脱靶突变--这有可能引发健康问题。即使它确实找到了正确的目标，DNA修复过程也可能出错，导致所谓的目标突变。

防止这两个问题是马克斯-德尔布吕克分子医学中心（MDC）和柏林洪堡大学研究人员的新研究的重点。研究小组对这些“分子剪刀”进行了修改，使其更加温和，做出了一种根本不同的切割方式。

新工具不是做一个直接切开整个DNA双链的切口，而是做两个较小的切口，每个切口切开一条DNA链。一个内置的间隔物使这些切口保持安全距离--在200至350个碱基对之间。

“我们对造血干细胞和T细胞的实验表明，这是最小化目标和非目标突变的最佳距离，”该研究的作者Van Trung Chu博士说。“再短，我们就有可能切开整个DNA分子--尽管使用了两把独立的剪刀。”

在对实验室培养皿中的细胞进行的测试中，该团队发现新的spacer-nick工具在进行编辑时与传统的CRISPR一样有效--20%至50%的处理细胞被修复。但重要的是，新工具在减少错误方面做得更好，在使用spacer-nick的编辑中，发生目标突变的比例不到2%，而CRISPR-Cas9的比例超过40%。同时，脱靶突变在我们的方法中似乎是“罕见的，甚至是不存在的”，Chu说。

该团队希望未来的工作将在动物身上测试spacer-nick编辑工具，然后再进行人体试验。首批潜在目标之一是治疗遗传性血液疾病。

该研究发表在《科学进展》杂志上。