新的基因分析工具追踪与CRISPR编辑相关的风险

虽然CRISPR作为下一代治疗工具显示出巨大的希望，但基因编辑技术的编辑仍然不完美。研究人员开发了一种新系统，用于测试和分析基于crispr的DNA修复以及来自意外但有害的“旁观者”编辑的相关风险。

　　

自十多年前取得突破性进展以来，CRISPR已经在广泛的领域彻底改变了DNA编辑。现在，科学家们正在将这项技术的巨大潜力应用于人类健康和疾病，瞄准治疗癌症、血液疾病和糖尿病等一系列疾病的新疗法。

在一些设计好的治疗方法中，患者被注射经过CRISPR处理的细胞或包装好的CRISPR组件，目的是通过精确的基因编辑来修复患病细胞。然而，尽管CRISPR作为下一代治疗工具显示出巨大的前景，但该技术的编辑仍然不完美。基于CRISPR的基因疗法可能会对部分基因组造成意外但有害的“旁观者”编辑，有时会导致新的癌症或其他疾病。

需要新一代的解决方案来帮助科学家解开CRISPR靶向和脱靶编辑背后复杂的生物动力学。但这种新工具的前景令人望而生畏，因为复杂的身体组织具有数千种不同的细胞类型，CRISPR编辑可以依赖于许多不同的生物途径。

加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种新的遗传系统，用于测试和分析基于CRISPR的DNA修复结果的潜在机制。正如《自然通讯》杂志所描述的那样，博士后学者李志谦、Ethan Bier教授和他们的同事开发了一种序列分析仪，以帮助跟踪目标突变编辑以及它们从一代遗传到下一代的方式。基于前加州大学圣地亚哥分校研究员David Kosman提出的概念，集成分类器管道(ICP)工具可以揭示由CRISPR编辑引起的特定类别的突变。

ICP是在苍蝇和蚊子身上开发的，它提供了遗传物质如何遗传的“指纹”，使科学家能够跟踪突变编辑的来源，以及潜在问题编辑产生的相关风险。

加州大学圣地亚哥分校生物科学学院的Bier教授说:“ICP系统可以清楚地确定一个特定的昆虫个体是否从它们的母亲或父亲那里继承了CRISPR机制的特定遗传成分，因为母亲和父亲的传播会导致完全不同的指纹。”

ICP可以帮助解开在确定CRISPR背后机制时出现的复杂生物学问题。虽然ICP是在昆虫中开发的，但它在人类应用方面具有巨大的潜力。

该研究的第一作者Li说:“在基因治疗后或肿瘤进展期间，ICP在分析和跟踪CRISPR编辑结果方面有许多平行应用。”“这种变革性的灵活分析平台有许多可能的有效用途，可以确保安全应用尖端的下一代健康技术。”

ICP还为追踪基因驱动系统的代际遗传提供了帮助，基因驱动系统是一种新技术，旨在将CRISPR编辑传播到诸如阻止疟疾传播和保护农作物免受虫害破坏等应用中。例如，研究人员可以从正在进行基因驱动测试的领域中选择一只蚊子，并使用ICP分析来确定该个体是否从其母亲或父亲那里遗传了遗传结构，以及它是否遗传了缺乏该遗传元素的定义可见标记的缺陷元素。

“CRISPR编辑系统的准确率可以超过90%，但由于它一次又一次地编辑，最终会犯错误。最重要的是，ICP系统可以给你一个非常高分辨率的图片，告诉你哪里可能出错。”