三份研究揭基因编辑造成大问题

如果说之前的基因编辑争议更多地提到道德层面，以及编辑可能出现的“偏靶”问题，最近接连三篇研究实证显示，对人类胚胎的CRISPR基因编辑，就在目标编辑基因的周围都造成了巨大的问题。

这三份研究都在本月提交给预印网bioRxiv，还未经过同行审议。《自然》杂志的编辑莱福德（Heidi Ledford）看到它们提到了相同的问题，足以引起科学界的重视，把它们汇总在一起做了介绍。

第一篇是英国伦敦弗朗西斯克里克研究所（Francis Crick Institute）的发育生物学家尼亚坎（Kathy Niakan）和同事完成的、6月5日发表的研究。

他们使用CRISPR–Cas9技术编辑了在胚胎发育中起关键作用的POU5F1基因。在编辑的18个胚胎中，约22%的胚胎，在POU5F1周围的基因出现了大量预期之外的变化，包括基因位置的重新排列，几千个基因字母被删除等，大幅偏离了研究人员的目标效果。

另一个由纽约哥伦比亚大学干细胞生物学家埃格里（Dieter Egli）负责的研究，对一些带有导致失明的EYS基因变异的精子发育的胚胎进行实验。研究人员同样使用CRISPR–Cas9方法想纠正这种失明的变异基因。但是，约半数的胚胎损失了基因组中的大量片段，有的情况下，整个含有EYS的基因组全部消失。

再一个由美国俄勒冈健康与科学大学（OHSU）的生物学家米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov）负责的研究，对带有心脏病变异基因的精子发育的胚胎进行实验。这个研究组同样发现，目标编辑基因所在基因组内很大范围的基因，都出现了预期之外的影响。

研究人员声明，所有这些研究使用的胚胎只是以研究为目的，都没有进入孕期。

莱福德说，这些失控的变化是基因自我修复机制导致的结果。在CRISPR–Cas9剪切编辑之后，把损伤留给细胞的修复机制去完成。可是在很多情况下，细胞使用高错误率的机制插入或删除少部分基因字母。另外，断裂的基因还会自我重组，也导致基因组损失大范围片段。

没有参与以上任何一份研究的基因编辑研究同行、加州大学的乌尔诺夫（Fyodor Urnov）提到，以前在小鼠和人类其它类型细胞进行基因编辑的研究，已经展示了这种编辑技术产生大量不可控的副作用。但是有的同行认为，对不同类型的细胞使用这种编辑技术所产生的结果是不同的。所以，这几份研究展示人类胚胎基因编辑也出现了同样的问题，这很重要。

乌尔诺夫还说，这些研究看到的基因被重排的问题，也是以前研究忽略的地方。以前的研究只专注于检查编辑现场的基因是否被改变，而没有注意到整个基因组被重排的结果。最新的这几份研究，看到了就在目标编辑基因的位置，基因被重排的严重性。

“这是科学界应当立即以比以往更加严肃的态度对待的问题。这不是只出现一次的问题。”乌尔诺夫说。