Cell：重磅！科学家开发出基于CRISPR的新技术或有望开发更为安全的基因编辑疗法

来源：作者：人气：-发表时间：2017-07-03 09:04:00【大中小】

日前，一项刊登在国际著名杂志Cell上的一篇研究报告中，来自美国德克萨斯大学（The University of Texas）的研究人员通过研究利用CRISPR开发出了新型的基因编辑疗法来治疗危及生命的疾病，比如癌症、HIV和亨廷顿氏症等。

利用CRISPR开发新型的基因编辑疗
图片来源：Jenna Luecke and David Steadman @ Univ.of Texas at Austin

如今科学家们能够利用基因魔剪—CRISPR来对几乎任何有机体的遗传代码进行编辑，基于CRISPR的基因编辑技术对人类健康有着巨大的影响，目前已经有一系列利用CRISPR技术对人类细胞进行的试验正在进行之中，但这种方法似乎并不完美；从理论上来讲，基因编辑的工作原理就类似于利用一种自动纠正功能俩修复文档中重复出现的错误，但寻找并且编辑基因的CRISPR蛋白有时候却会靶向作用错误的基因，这样其就会将拼写正确的单次修正为拼写错误的单词，然而对错误的基因进行编辑还会产生新的问题，比如促进健康细胞发生癌变。

文章中，研究人员开发了一种新方法，其能够通过个体的完整基因组来快速检测CRISPR分子，从而预见除了CRISPR的靶点外其是否还能够同其它DNA片段相互作用，这种新方法或许就能够帮助临床医生为患者制定个体化的基因疗法，同时还能够保证疗法的安全性和有效性。Ilya Finkelstein教授说道，你和我之间或许会出现大约100万个点的差异，由于这种遗传多样性的存在，对人类基因的编辑似乎总是一种需要进行定制化的疗法。

研究人员就采用了一种DIY的方法来开发新型设备和软件，他们利用当前的实验室技术开发出了名为CHAMP的技术平台（Chip Hybridized Affinity Mapping Platform，音译：芯片杂交亲和映射平台），这项检测的核心就在于其是能够用于研究和医学中的新一代标准化的基因测序芯片，其中还有两个关键元件也是开放源，即能够在显微镜下抓住芯片的3-D打印底板和用于分析结果的软件，因此，其它研究人员就能够在实验室中轻松复制出设计CRISPR的技术。

博士后研究者Stephen Jones表示，如果我们将要利用CRISPR技术来改善人类的健康，那么我们或许就需要确保将附带的损伤降到最低，而基于本文研究我们似乎就能够做到这一点，同时研究人员还认为，这种方法或许还能够阐明新技术所产生的不可预测的副作用；新一代的基因组测序技术能够对机体的基因组进行读取，但在本文中，研究人员就能够对这种技术进行改变来使其更好地阐明CRISPR同机体基因组互作的特性。

基于本文研究结果，研究人员就能够在检测实际基因组之前预测特定CRISPR分子能够与哪个DNA片段相互作用，这是因为他们能够揭开潜在的规则来使得CRISPR分子能够选择其八点，比如，研究人员发现，他们所检测的名为Cascade的CRISPR分子并不会关注每三个字母。当然这听起来似乎是违反直觉的，但实际上却是非常有用的，源于细菌天然防御机制的CRISPR往往能够保护细菌免于病毒的侵害，而该分子也是不断快速进化的，良好的防御机制往往能够观察到病毒遗传代码所发生的轻微改变。

清楚相关的规则或能帮助研究人员开发出新型计算机模型来预测特殊CRISPR分子很有可能相互作用的DNA片段，同时也能够帮助研究人员更好地设计新型个体化基因疗法。

参考文献

Massively Parallel Biophysical Analysis of CRISPR-Cas Complexes on Next Generation Sequencing Chips