Nature发文质疑CRISPR人体胚胎编辑

一个实验室发现，当在小鼠胚胎中进行这一编辑时，与之前相类似的方法产生了大的遗传缺失。

　　

生物通报道：两组研究人员针对去年公布的有关利用CRISPR-Cas9编辑人类胚胎的基因组提出了质疑。这两篇分别于8月9日（Large deletions induced by Cas9 cleavage）和8月2日（Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos）公布于Nature杂志的研究成果，其中一项研究提出当用一种类似的方法进行小鼠胚胎实验时，它们的基因组出现了长期缺失。另一项研究则为原始研究的结果提出了可能的解释，主要是核酸酶切割后修复DNA的分子机制。

去年8月，一个由中美韩三国科学家组成的国际研究团队利用CRISPR-Cas9基因编辑技术在多个活体人胚胎中纠正了引发一种疾病的基因突变，这是第一次成功的利用CRISPR-Cas9技术在人类早期胚胎发育过程中，修复导致肥厚型心肌病的基因突变，而且这项研究也在技术效率和准确性方法得到了提升。

这篇题为“Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos”的文章，针对的是一种称为MYBPC3的基因突变，这种突变导致心脏肌肉增厚，从而引发肥厚型心肌病（HCM）。研究人员将来自健康捐赠者的卵母细胞和来自一名杂合携带MYBPC3基因变异的男性的精子（这名男性携带该基因的一个变异版本和一个正常版本）结合，培育出受精卵，然后利用CRISPR-Cas9在变异基因序列上剪出一个缺口，并观察人类胚胎如何修复这些DNA缺口。实验结果表明通过基因编辑将产生完全正常的胚胎的比例从50%提高到了74.2%。而另外27.6%也就是16个胚胎引入了一些非预期的插入或缺失突变。

在这项公布后的同月，纪念斯隆凯萨琳癌症中心的Maria Jasin等人就发表了一篇预印本，即最新的这篇Nature文章，他们质疑DNA的修复模式。

“样本的重新测试证实了我们最初的结论，即我们所描述的这种修复发生了，”Oregan健康与科学大学胚胎细胞和基因治疗中心主任Shoukhrat Mitalipov说。

研究人员使用同源野生型母体基因而不是合成DNA模板主要修复突变体父本等位基因处的诱导双链断裂（DSB）。通过调节诱导DSB的细胞周期阶段，Mitalipov等研究组能够避免切割胚胎中的镶嵌现象并实现携带野生型MYBPC3基因的纯合胚胎的高产量，而没有脱靶突变的证据。所提出方法的效率，准确性和安全性表明，通过补充胚胎植入前遗传学诊断，它有可能用于纠正人类胚胎中的可遗传突变。

而阿德莱德大学的Paul Thomas则在治疗过的小鼠胚胎中发现了遗传缺失。

“如果在染色体上出现了大量删除，那么就需要专门研究一下，”Thomas说，“如果你使用他们使用的检测方法，这是一种非常标准的检测方法，就无法检测到它。”

研究人员发现在CRISPR-Cas9单切割后小鼠受精卵中经常产生大的缺失，虽然物种差异可能会影响DNA修复产品，但之前的研究人员不能肯定地断定所谓的同源定向修复基因修正事件已经产生了纯合的野生型胚胎，直到排除了大量缺失的存在。

原文标题：

Large deletions induced by Cas9 cleavage