即将过去的两个月份，有哪些重大的CRISPR/Cas研究或发现呢？小编梳理了一下这两个月报道的CRISPR/Cas研究方面的新闻，供大家阅读。
1.Science论文详解！基于CRISPR/Cas9的单细胞谱系追踪，揭示癌症异种移植物转移的速率、途径和驱动因子
doi:10.1126/science.abc1944
当癌症局限于身体的一个部位时，医生通常可以通过手术或其他疗法进行治疗。然而，大部分与癌症有关的死亡，是由于它的转移倾向，发送自己的种子（癌细胞），可能在全身生根。转移的确切时刻转瞬即逝，混杂在肿瘤中发生的数百万次分裂中。美国怀特黑德研究所成员Jonathan Weissman说，“这些事件通常是不可能实时监测的。”
如今，在一项新的研究中，Weissman领导的一个研究团队把CRISPR工具变成了实现这一目标的一种方法。Weissman实验室与加州大学伯克利分校计算机科学家Nir Yosef和加州大学旧金山分校癌症生物学家Trever Bivona合作，以进化生物学家看待物种的方式对待癌细胞，绘制出极其详细的家族树。通过探究这个家族树的分支，他们可以跟踪癌细胞的谱系，以找到单个肿瘤细胞何时变得异常，将其后代扩散到身体的其他部位。相关研究结果于2021年1月21日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Single-cell lineages reveal the rates, routes, and drivers of metastasis in cancer xenografts”。
图片来自Jeffrey Quinn/Whitehead Institute。
Weissman 说，“通过这种方法，你可以问这样的问题：‘这个肿瘤转移的频率有多高？转移的部位来自哪里？它们去了哪里？’通过能够跟踪肿瘤在体内的历史，你可以揭示肿瘤的生物学差异，而这通过常规手段是观察不到的。”
2.Cell论文解读！新研究揭示CRISPR/Cas9除了作为基因编辑工具，还可作为调节开关调节基因活性
doi:10.1016/j.cell.2020.12.017
在一系列针对实验室培养的细菌开展的实验中，来自美国约翰霍普金斯大学的研究人员发现了证据，表明广泛使用的基因切割系统CRISPR-Cas9还有另一种作用---作为CRISPR-Cas9基因的自我调节开关。它调低或调弱CRISPR-Cas9活性的作用，可能会帮助科学家们开发出用于研究目的的细胞基因工程新方法。相关研究结果于2021年1月8日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“A natural single-guide RNA repurposes Cas9 to autoregulate CRISPR-Cas expression”。
科学家们长期以来一直致力于解开CRISPR-Cas9作用机制的精确步骤，以及它在细菌中的活性如何被调高或调低。这些研究人员在寻找激活或抑制酿脓链球菌CRISPR-Cas9基因切割系统的基因时，发现了这一系统如何运作的线索。
具体来说，这些研究人员在CRISPR-Cas9系统中发现了一个基因，当失活后，它会导致这种基因编辑系统在细菌中的活性急剧增加。这个基因的产物似乎是对Cas9进行重新编程，使其作为刹车（brake）起作用，而不是“剪刀”，以调低CRISPR系统的活性。
3.PNAS：动物模型揭示GPI锚定缺陷
doi:10.1073/pnas.2014481118
智力受损，运动障碍和发育迟缓是GPI蛋白缺陷导致的罕见疾病的典型表现。波恩大学和马克斯·普朗克分子遗传学研究所的研究人员使用基因工程方法制造了一种很好地模仿这些患者的小鼠。在该动物模型中的研究表明，在GPI锚定蛋白缺陷中，基因突变会损害大脑突触中刺激的传递。这些结果现已发表在《PNAS》杂志上。
就像船只在风暴和海浪中锚定在海底一样，GPI锚定（GPI =糖基磷脂酰肌醇）可以确保特殊的蛋白质可以保留在活细胞的外部。如果GPI锚因基因突变而无法正常运行，则会破坏细胞之间的信号传递和运输。波恩大学医院基因组统计和生物信息学研究所的Peter Krawitz教授解释说：“ GPI锚缺陷包括一组主要导致智力缺陷和发育迟缓的罕见疾病” 。
在大多数欧洲患者中发现了PIGV基因的突变。它编码一种对于GPI锚合成至关重要的酶。麦克斯-普朗克分子遗传研究所的研究人员及其同事使用CRISPR-Cas9基因编辑技术，根据患者模型对小鼠的PIGV基因进行了修饰。慈善机构医学遗传学和人类遗传学研究所的Miguel Rodríguezde los Santos说：“大量的行为测试表明，这种小鼠模型非常接近地反映了人类观察到的疾病。”
4.Science子刊：我国科学家基于全基因组筛选鉴定出促进细胞衰老的基因KAT7
doi:10.1126/scitranslmed.abd2655
在一项新的研究中，来自中国科学院、中国科学院大学、北京大学和首都医科大学宣武医院的研究人员使用两种类型的表现出加速衰老的人间充质前体细胞（hMPC）进行了基于CRISPR-Cas9的全基因组筛选。这两种hMPC分别源自携带导致加速衰老的疾病沃纳综合征（Werner syndrome）和早年衰老综合症（Hutchinson-Gilford progeria syndrome）的致病突变的人胚胎干细胞。相关研究结果发表在2021年1月6日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“A genome-wide CRISPR-based screen identifies KAT7 as a driver of cellular senescence”。
这些作者鉴定出缺失后可减轻细胞衰老的基因，包括KAT7。KAT7编码一种组蛋白乙酰转移酶，在这两种早衰hMPC模型中排名最高。 KAT7的失活降低了组蛋白H3赖氨酸的乙酰化，抑制了p15INK4b的转录，缓解了hMPC衰老。此外，静脉给予编码Cas9/sg-Kat7的慢病毒载体，可减轻生理衰老小鼠以及表现出早衰表型的早衰性Zmpste24-/-小鼠的肝细胞衰老和肝脏老化，延长寿命。
5.Nature:基因编辑技术用于治疗早衰
doi:10.1038/s41586-020-03086-7
在最近一项研究中，研究人员成功地使用了DNA编辑技术，以延长与早衰相关的遗传变异的小鼠的寿命，早衰是一种罕见的遗传疾病，会导致儿童极端过早衰老，并可能大大缩短其预期寿命。该研究发表在《Nature》杂志上。
图片来源：Www.pixabay.com。
早衰症，也称为Hutchinson-Gilford早衰综合症，是由核纤层蛋白A（LMNA）基因的突变引起的，其中一个DNA碱基C改变为T。这种改变会增加有毒蛋白质progerin的产生，从而导致快速老化过程。
在这项研究中，研究人员使用了一种突破性的DNA编辑技术，该技术将单个DNA字母替换为另一个DNA字母而不损坏DNA，并且进一步研究改变这种突变可能如何影响小鼠早衰症状。
为了测试其碱基编辑方法的有效性，该团队最初与Progeria研究基金会合作，从早衰患者那里获得结缔组织细胞。该小组在实验室设置中使用了患者细胞内LMNA基因的基础编辑器。该治疗方法可修复90％的细胞中的突变。
6.Viruses：基因编辑蚊子有助于阻止寨卡病毒传播
doi:10.3390/v12111231
目前，一种预防寨卡病毒传播的方法已获得美国环境保护署（EPA）的批准，该方法将在2021年和2022年向佛罗里达礁岛释放超过7.5亿只经过基因改造的蚊子。这些“自杀性蚊子”经过基因改变，无法产生后代，或其后代无法存活到成年阶段，因此丧失了传播疾病的能力。但是，清除后代蚊子可能会导致环境复杂化，例如可能破坏食物链。密苏里大学的一项新研究提供了另一种选择：对蚊子进行基因改造以使其完全抵抗寨卡病毒。
密苏里大学兽医学院副教授Alexander Franz通过使用CRISPR基因编辑技术与科罗拉多州立大学的研究人员合作，产生了寨卡病毒无法在其体内复制的蚊子，因此无法通过咬人感染人类。
Franz说：“我们通过将人工基因插入到它们的基因组中，从而触发了一种免疫途径来识别和破坏寨卡病毒的RNA基因组。通过开发这些对病毒具有抵抗力的蚊子，疾病传播链条被阻断，因此不再可能传播给人类。”
Franz补充说，这种基因修饰是可遗传的，因此后代蚊子也将对寨卡病毒产生抗性。
7.AJHG：研究揭示林奇综合征背后的基因突变
doi:10.1016/j.ajhg.2020.12.003
大肠癌是第三大最常见的癌症形式。尽管90％的病例在50岁以上的人群中，但年轻人中仍有较高的发病率，其中原因仍无法解释。家族病史是发展大肠癌的高危因素之一，通常建议具有此类病史的人比建议的45岁年龄进行更频繁的筛查测试或开始筛查。具有癌症家族病史的人通常通过基因检测来寻找与癌症风险相关的突变。但是，这些测试并不总能够提供有用的信息。
在《American Journal of Human Genetics》杂志上的一篇新论文中，密歇根州医学部人类遗传学系的Jacob Kitzman博士和一组合作者描述了一种筛选所谓的遗传变异体的方法，该变异体在人类希望找出可能导致疾病的突变。为此，他们参考了一种称为Lynch综合征的遗传病，也称为遗传性非息肉性结直肠癌。像BRCA1一样，林奇综合征背后的一些基因也得到了很好的描述。但是，“与Lynch综合征相关的基因中可能存在的遗传变异，对此科学家们基本上一无所知，” Kitzman说。
研究小组使用一种称为深度突变扫描的技术，着手测量基因MSH2中突变的影响，该基因突变是Lynch综合征的主要原因之一。他们使用CRISPR-Cas技术从人细胞中删除了MSH2的正常副本，并用MSH2基因中每个可能突变的文库代替了它。这产生了细胞混合物，其中每个细胞都携带一个独特的MSH2突变。用称为6-硫代鸟嘌呤的药物处理该细胞群，该化学疗法仅杀死具有MSH2功能变体的细胞。
2月份见下文：
crispr基因编辑线上答疑来啦！！！2021年3月2日下午14:00 国际知名核酸技术品牌IDT 庞志敏博士 crispr基因编辑 在线答疑解惑，如果你有任何关于基因编辑方面的疑问，快来约起吧~
2021年2月：
1.Science：经过CRISPR基因编辑的CAR-T细胞在癌症患者体内是安全的
doi:10.1126/science.aba7365; doi:10.1126/science.aba9844
在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学和斯坦福大学的研究人员将两种最先进的方法---CRISPR（对DNA进行编辑）和T细胞疗法（利用免疫系统的哨兵破坏肿瘤）---结合在一起，从而在快速发展的癌症免疫疗法领域开创了新的篇章。他们报道两名女性和一名男性，年龄都在60多年，其中的一人患有肉瘤，剩余两人患有一种称为多发性骨髓瘤的血癌。这三名患者在去年接受了他们自身的经过CRISPR基因编辑的免疫细胞治疗。相关研究结果于2019年2月6日在线发表在Science期刊上，论文标题为“CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer”。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba9844。
对这三名患者来说，益处是有限的：一人已经死亡，而另外两人的病情已经恶化。但是，论文通讯作者、宾夕法尼亚大学癌症研究员Carl June说，这项经过多年监管审查的临床试验并不是为了治愈癌症，相反，它的目标是表明这种策略是可行的和安全的。
这些研究人员先是寻找那些所患的肿瘤产生一种名为NY-ESO-1的蛋白的患者，以便将一个编码靶向这种蛋白的基因添加到从这些患者体内提取出的T细胞中。这些患者也需要携带一种特定类型的人类白细胞抗原（HLA），HLA是一种免疫蛋白复合物，有助于灌注回患者体内的T细胞茁壮成长。符合条件的四名患者都病得很重，这是这种新疗法经常遇到的情形。一名患有多发性骨髓瘤的女性患者接受了三次骨髓移植。另一名在三十多岁时患上肉瘤的女性患者病情太重无法接受她的在实验室中经过基因改造的T细胞治疗，她接受临床关怀，死了。
为了促进来自这些患者的T细胞抵抗他们所患的疾病，这些研究人员使用CRISPR敲除了两个编码所谓T细胞受体（TCR）的基因。此外，他们还削弱了第三个基因，它编码一种称为PD-1的蛋白。他们推测，PD-1可以阻止免疫反应，清除PD-1的影响可能会丰富T细胞的功能。随后，他们将一个不同的靶向NY-ESO-1的T细胞受体编码基因插入到T细胞中。
对这三名患者的密集监测，包括抽血以研究他们体内的经过基因改造的T细胞，结果证实了CRISPR会导致一些脱靶变化。但是它们很少，而且具有这些意想不到的DNA变化的细胞数量会随着时间的推移逐渐消失。令人鼓舞的是，这些经过CRISPR基因编辑的T细胞可在体内持续至少9个月的时间，而现有的CAR-T细胞疗法研究中，这一数字为大约2个月。影像学检查显示出“良好的健康的T细胞”，在实验室研究中，它们在输注回患者体内几个月后就可以击退癌症。
但在这三名患者中，预后却不高。最好的反应是在一名肉瘤患者体内观察到的，他的原发性肿瘤缩小了，不过他的癌症后来又恶化了。这些研究人员提出了可能的原因，包括接受治疗的患者人数较少，以NY-ESO-1为靶标可能存在局限性（选择它作为靶标部分上是出于它具有较好的安全记录）以及未能在许多T细胞中敲除全部的三个基因。
2.Sci Rep：携带帕金森病突变细胞有助于疾病研究
doi:10.1038/s41598-020-60273-2
在最近一项研究中，科学家们使用基因编辑工具，将疾病相关基因突变引入猴源干细胞中，并成功地抑制了帕金森氏症患者经常会出现细胞生化异常反应。文章作者，威斯康星大学麦迪逊分校Marina Emborg教授说：“我们现在知道如何将一个单一的突变（点突变）插入到猴源干细胞中。”相关结果发表在最近的《Scientific Reports》杂志上。在该研究中，这些研究人员使用基因编辑技术CRISPR来改变细胞遗传密码中的单个核苷酸，并将其命名为G2019S。
在人类帕金森氏症患者中，这种突变导致参与细胞代谢的酶LRRK2过度活跃。这项新研究首次产生了仅产生具有G2019S突变的细胞，这使得研究该突变在疾病中的作用变得更加容易。
3.Science子刊：基因编辑工具CRISPR-Cas9遭遇新挫折！新研究揭示它可导致大量不想要的DNA重复
doi:10.1126/sciadv.aax2941
在一项新的研究中，来自德国明斯特大学的研究人员发现，在小鼠进行常规的CRISPR-Cas9基因插入过程中，不必要的DNA重复频率很高。相关研究结果发表在2020年2月21日的Science Advances期刊上，论文标题为“Pervasive head-to-tail insertions of DNA templates mask desired CRISPR-Cas9–mediated genome editing events”。他们描述了他们如何发现不必要的DNA重复，并针对这一点提醒了其他的研究人员。
这一发现是偶然的，这是因为作为免疫学研究工作的一部分，他们当时正在研究基因S100A8编码的一种钙结合蛋白。为此，他们使用了CRISPR-Cas9来让这个基因无法表达蛋白，这是一种敲除编辑（knockout editing，即利用CRISPR-Cas9基因编辑剔除靶基因）的形式。他们先进行标准的PCR测试和随后进行更专业的PCR测试来检测靶基因，以确保一切按计划进行。研究结果表明，只有两次编辑取得了成功，这让他们感到吃惊。他们接着将一只成功进行基因编辑的小鼠与一只野生小鼠交配，以了解为何编辑成功率如此之低。通过使用一种特殊类型的PCR对小鼠后代进行的测试显示七只小鼠后代携带经过编辑的基因S100A8，其余的小鼠后代具有不想要的DNA重复。
这些研究人员对他们的发现感到震惊，于是他们进行了第二项研究，对小鼠的一个不同基因进行编辑。专业测试显示，在接受测试的50只小鼠中，有30只小鼠具有多个不想要的的基因组片段拷贝，而且这些拷贝是作为CRISPR-Cas9编辑的一部分插入到小鼠基因组中的。实验再次表明，标准PCR测试未能发现这些拷贝。
4.Cell Stem Cell：利用碱基编辑器可以治愈人细胞中的遗传病
doi:10.1016/j.stem.2020.01.019
2012年开发的基因组编辑工具CRISPR/Cas9可以将基因中的突变片段切割掉，并用一个未发生突变的片段进行替换，而一种称为碱基编辑器的新型CRISPR可以在不切割DNA的情况下修复突变。因此，使用碱基编辑器进行基因组编辑被认为更安全。如今，在一项新的研究中，来自荷兰乌得勒支研究所和乌得勒支大学等研究机构的研究人员首次证实碱基编辑器可以安全地治愈源自患者的干细胞中的囊性纤维化（cystic fibrosis）。相关研究结果于2020年02月20日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“CRISPR-Based Adenine Editors Correct Nonsense Mutations in a Cystic Fibrosis Organoid Biobank”。论文通讯作者为乌得勒支研究所的Hans Clevers和乌得勒支大学的Jeffrey Beekman。
图片来自Cell Stem Cell, 2020, doi:10.1016/j.stem.2020.01.019。
根据乌得勒支研究所生物学家Maarten Geurts和乌得勒支大学生物学家Eyleen de Poel的说法，2018年开发出的一种新的CRISPR酶使得CRISPR技术更精确，更不易出错。Maarten说，“在传统的CRISPR/Cas9基因组中，切割特定的DNA片段会导致DNA损伤。这样做的目的是，细胞使用实验室制造出的'健康'DNA片段来修复这种切割。在称为碱基编辑器的新型CRISPR技术中，对Cas9进行了改进，使得它不再切割DNA，但仍能检测到突变位点，因此，无需切割DNA并替换有缺陷的DNA片段，突变位点可在现场直接修复，从而使得它成为一种更有效的基因组编辑工具。”
当前的这项新的研究表明CRISPR/Cas9的这种新版本（即碱基编辑器）可以安全有效地应用于人类干细胞。
5.APL Bioeng：利用CRISPR打开DNA来消除疾病
doi:10.1063/1.5127302
一种蛋白质编辑辅助因子正在为剪切和粘贴DNA编辑器(如CRISPR)访问以前无法访问的感兴趣基因扫清道路。打开这些遗传密码的区域对于提高CRISPR的效率和迈向未来的、基于基因的疾病治疗是至关重要的。这种DNA结合编辑辅助因子是由一个美国人设计的，他们在APL生物工程中描述了他们的设计。
来自亚利桑那州立大学和埃默里大学的主要作者Karmella Haynes说："这篇论文的创新之处在于使用了另一种与CRISPR DNA编辑器协同传递的蛋白质，去掉了染色质包装，这样CRISPR就能更容易地获取DNA。"
他们使用了一种完善的人工系统，可以打开或关闭一个基因的染色质包装--荧光素酶基因--它编码一种容易检测到的发光蛋白。在检测染色质填充状态时，研究小组发现了几个编辑助手，他们被称为DNA结合瞬时表达激活相关蛋白(AAPs)，破坏了染色质，使CRISPR能够成功编辑荧光素酶基因。
6.基因编辑大牛张锋利用基于CRISPR-Cas13的SHERLOCK系统检测冠状病毒2019-nCoV
新闻来源：A protocol for detection of COVID-19 using CRISPR diagnostics
最近的新型冠状病毒SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV，这种病毒感染导致的疾病称为COVID-19）疫情给全球健康带来了巨大挑战。为了应对这一全球挑战，美国布罗德研究所、麦戈文脑科学硏究所及其合作机构致力于提供潜在有用的信息，包括分享可能能够支持开发潜在诊断方法的信息。
作为采取的应对措施的一部分，张锋（Feng Zhang）、Omar Abudayyeh和Jonathan Gootenberg开发了适用于纯化的RNA的研究方案，这可能有助于开发基于CRISPR的诊断方法来临床检测2019-nCoV。这个研究方案包括三个步骤。它可以用于测试当前从临床样本中提取的用于定量PCR（qPCR）测试的RNA：步骤1：将提取出的RNA在42℃下等温扩增反应25分钟；步骤2：让步骤1中的扩增产物与Cas13蛋白、gRNA和报告分子在37℃下孵育30分钟；步骤3：将试纸条浸入步骤2中的反应产物溶液中，结果应当在5分钟内出现。
这种初始的研究方案并不是诊断性的测试方法，而且尚未在患者样本上进行测试。任何诊断方法都需要针对临床用途进行开发和验证，并且需要遵循所有当地法规和最佳实践。尽管如此，这种研究方案仍然为使用试纸条建立基于SHERLOCK的2019-nCoV诊断方法提供了基本框架。
7.Nature：从地球不同环境中发现351种新的巨大噬菌体，它们模糊了病毒和细菌之间的界线
doi:10.1038/s41586-020-2007-4
在一项新的研究中，来自美国加州大学伯克利分校、科罗拉多州立大学、斯坦福大学、美国能源部联合基因组研究所、匹兹堡大学医学院、中国中山大学、南非开普敦大学、法国国家科学研究中心、英国伦敦大学学院、澳大利亚墨尔本大学、丹麦技术大学、日本原子能机构和加拿大多伦多大学的研究人员发现了数百种异常大的、能杀死细菌的病毒，它们通常具有与活的有机体相关的功能，这模糊了活的细菌与病毒之间的界线。相关研究结果于2020年2月12日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Clades of huge phages from across Earth’s ecosystems”。论文通讯作者为加州大学伯克利分校的Jill Banfield教授。论文第一作者为加州大学伯克利分校研究生Basem Al-Shayeb和研究助理Rohan Sachdeva。
这些研究人员通过搜索庞大的DNA数据库来发现这些巨大噬菌体（huge phage，也称为megaphage），这些DNA数据库是从将近30种不同的地球环境---从早产儿和孕妇的肠道到西藏温泉、病房、海洋、湖泊和深层地下---中产生的。他们总共鉴定出351种不同的巨大噬菌体，它们的基因组比吞噬单细胞细菌的病毒的平均基因组大4倍或更多倍。在它们当中，存在迄今为止发现的一种最大的噬菌体：它的基因组长735000个碱基（即735kb），比噬菌体的平均基因组大近15倍。这个已知最大的噬菌体基因组比许多细菌的基因组大得多。
具有讽刺意味的是，在这些巨大噬菌体所携带的DNA中，存在细菌用来对抗病毒的CRISPR系统的一部分。很有可能发生的情形是，一旦这些噬菌体将它们的DNA注入细菌，这种病毒CRISPR系统就会增强宿主细菌的CRISPR系统，很可能主要是让细菌CRISPR系统靶向其他病毒。
这些巨大噬菌体中的一种也能够制造一种类似于Cas9蛋白的蛋白，Cas9是由加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna和她的欧洲同事Emmanuelle Charpentier改进的用于基因编辑的革命性工具CRISPR-Cas9的一部分。这些研究人员将这种微小的蛋白称为CasØ，这是因为希腊字母Ø或phi通常被用来表示噬菌体。
Sachdeva说，“在这些巨大噬菌体中，寻找用于基因组工程的新工具的潜力很大。我们发现的许多基因都是未知的，它们没有假定的功能，可能是工业、医学或农业应用中新蛋白的来源。”
8.Sci Adv：CRISPR基因编辑能够修复遗传性肝损伤
doi:10.1126/sciadv.aax5701
近日，来自宾夕法尼亚大学医学院的研究人员在《Science Advance》杂志上在线发表的研究表明，一项新的CRISPR基因编辑技术可预防一中由数百种不同突变驱动的遗传性肝病的发生，并改善了小鼠的临床症状。研究结果表明，这种有前途的CRISPR工具可以潜在地治疗因鸟氨酸转氨甲酰酶（OTC）缺乏以及其它同基因不同位点的突变导致的罕见代谢尿素循环异常的患者。
这种CRISPR基因编辑方法建立在以前相同研究团队开发的方法的基础上。这次，研究者们采用了一种新型的双重腺相关病毒（AAV）来传递其有效成分，通过将“小基因”插入基因组中，以在肝细胞中实现OTC的持续表达。 与此前纠正单点突变的治疗方法相比，这种“剪切”-“粘贴”的方法能够显著改善新生小鼠的临床，并且能够持续到成年。
“就像大多数对新生儿具有致命影响的遗传性疾病一样，长期有效的早期治疗至关重要。”文章作者，基因治疗计划和基因治疗主任James Wilson博士说。 “在这里，我们进一步改善了CRISPR技术，不仅可以维持细胞中OTC的表达，还可以扩展其治疗能力。我们的目标是最终将这种基因编辑方法向临床阶段转化，以治疗患有OTC障碍和其他遗传疾病的患者分散在整个基因中的突变，而非单个突变。”
9.华人科学家最新两篇Nature Biotechnology构建出超精准的碱基编辑器
doi:10.1038/s41587-020-0414-6; doi:10.1038/s41587-020-0412-8
基于CRISPR的基因编辑具有潜在的治疗优势，但也存在一些技术缺陷。在这些基因编辑工具中，碱基编辑器可以重写组成DNA的四个碱基---腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和鸟嘌呤（G）---之一。
如今，在两项新的研究中，来自美国布罗德研究所和霍华德休斯医学研究所的研究人员发明了新的CRISPR工具，这些工具通过改进碱基编辑器的精确度和基因组靶向能力解决了它们面临的一些挑战。相关研究结果于2020年2月10日在线发表在Nature Biotechnology期刊上的论文中，论文标题分别为“Evaluation and minimization of Cas9-independent off-target DNA editing by cytosine base editors”和“Continuous evolution of SpCas9 variants compatible with non-G PAMs”
图片来自Frontiers in Plant Science, 2018, doi:10.3389/fpls.2018.01361。
在第一项新的研究中，这些研究人员设计出新的胞嘧啶碱基编辑器，将一种难以捉摸的脱靶编辑减少了10～100倍，从而使得这些新的胞嘧啶碱基编辑器特别有望用于治疗人类疾病。在第二项新的研究中，他们通过让现有的Cas9蛋白进化而获得了新一代CRISPR-Cas9蛋白，它们能够靶向更大部分的致病突变，包括一种导致镰形细胞贫血的突变。在此之前，这种突变仍然很难通过以前的CRISPR方法加以靶向。
这两篇论文的通讯作者、布罗德研究员默金医疗变革技术研究所所长、哈佛大学化学与化学生物学教授、霍华德休斯医学研究所研究员David Liu说，“鉴于人类基因组编辑时代尚处于脆弱的起步阶段，因此，当我们开始将这些基因编辑器导入人体时，我们应尽一切努力将任何不良影响的风险降至最低，这一点很重要。将这种难以捉摸的脱靶编辑--- Cas9非依赖性编辑（Cas9-independent edit，即不依赖于Cas9的编辑）---减到最少是实现这一目标的重要一步。这种脱靶编辑可以在基因组的随机位置上发生。当你进行10次实验时，你会得到10个不同的答案。这使得研究这一点极具挑战性。”