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摘要：CRISPR是一种很有前途的消除基因突变的工具，但它可能会导致自身的基因损伤。这项研究提供了迄今为止对CRISPR操作可能造成的遗传损伤最系统、最严重的估计，英国威康桑格研究所的高级组长和名誉理事。“CRISPR并不像我们想象的那样安全。”CRISPR被设计成通过用一种叫做Cas9的刀状酶切割DNA的靶序列来消除像这样的超特异遗传缺陷。他们的观察结果保持一致：大约15%的CRISPR操纵的细胞以戏剧性的方式被无意地突变。
就像一个分子忍者，基因组编辑工具CRISPR-Cas9通过对DNA的超特异片段进行切片，以剔除不需要的基因代码片段。它是一种精确而有前途的基因编辑 ... ，在科学研究中得到了广泛的应用。科学家们希望有一天它能被用来选择性地去除导致艾滋病、镰状细胞病和癌症等医学问题的基因，今天（7月16日）发表在《自然生物技术》杂志上的一项新的研究表明，这一天的到来可能比预期的要晚，而且CRISPR的细胞剑术可能会导致比先前认为的更多的附带损伤。研究作者们说，使用CRISPR编辑小鼠和人类来源细胞中的DNA时，
研究报告的作者艾伦·布拉德利说，研究发现，在15%的病例中，大量的DNA无意中被删除、重排或突变，以至于细胞功能丧失。
这项研究提供了迄今为止对CRISPR操作可能造成的遗传损伤最系统、最严重的估计，英国威康桑格研究所的高级组长和名誉理事。布拉德利在接受《生活科学》采访时说，在进一步研究之前，研究结果可能是重新考虑该技术在临床应用的原因。
“CRISPR并不像我们想象的那样安全。”DNA修复过程并不是百分之百的万无一失，可能还有一些问题需要进一步研究。
破解代码（打开）当你描绘DNA时，你可能会想到一个双螺旋——一个扭曲的、阶梯状的字母序列，携带着你的基因信息。阶梯的每个阶梯都由两个相连的核苷酸（微小的有机分子）组成，称为碱基对。你的整个基因组包含大约30亿个碱基对，在你身体的每个细胞中的23对染色体中分裂出来。
这些碱基对的精确顺序构成了你独特的遗传密码。这个密码的突变——比如说，如果一对碱基缺失或颠倒——会导致各种基因失去功能，有时会导致遗传疾病，比如囊性纤维化，血友病和许多类型的癌症。
CRISPR被设计成通过用一种叫做Cas9的刀状酶切割DNA的靶序列来消除像这样的超特异遗传缺陷。当Cas9在指定的位置切断DNA后，这段DNA自然开始自我修复。通过这种 ... ，问题基因可以很快被移除，有时甚至可以在DNA再次封闭之前将定制的基因序列添加到断裂位点中。
先前对CRISPR的研究没有显示出许多由这种精确的切片作用引起的不可预见的基因突变，但这些研究可能没有布拉德利说：
“CRISPR诱发突变的后果实际上是数百万碱基对远离断裂位点，”布拉德利说。
在他们的新研究中，布拉德利和他的同事使用CRISPR编辑了一系列小鼠源性干细胞，然后系统地观察细胞的DNA碱基对，离切割点越来越远。通过这种细致的 ... ，研究人员发现，大约15%的研究细胞发生了变异，以至于失去了功能。
“以最简单的形式，这些变异是大量DNA的缺失，”布拉德利说（在某些情况下，数千个DNA碱基对在被CRISPR公司）但也有更复杂的版本。
例如，布拉德利说，研究小组发现了基因序列被“扰乱”或反向插入链中的情况。在某些情况下，原本应该是数千碱基对的长序列DNA无意中被缝进了CRISPR切口是的。在另一些情况下，不在切割点附近的编码序列（有些位于数百万碱基对之外）也发生了类似的突变。
在观察了细胞DNA上的许多不同位置后，研究小组随后转向了其他类型的细胞，包括在实验室中生长的人源干细胞，看看损伤模式是否重复。他们的观察结果保持一致：大约15%的CRISPR操纵的细胞以戏剧性的方式被无意地突变。
是一个随机切割的，最终，这些突变的确切结果很难估计，因为不同类型的细胞使用不同的操作来修复它们的DNA。
是因为布拉德利说：“这是一个随机修复DNA的过程，我认为当你观察数十亿个不同的事件时，任何事情都有可能发生。
”那么，这对未来的CRISPR研究意味着什么呢？对布拉德利来说，这项研究的发现不应使CRISPR-Cas9作为一种有前途的基因研究工具受到质疑，但应使科学家在考虑在临床环境中使用基因编辑工具时保持谨慎。
Maria Jasin，一位来自Memorial Sloan Kettering癌症中心的研究人员，他没有参与这项研究，同意这一观点“这项研究表明，在临床使用CRISPR-Cas9之前，还需要进一步的研究和特殊的测试，”Jasin在一份声明中说，
最初发表在《生命科学》杂志上。
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