贺建奎的胚胎编辑试验导致染色体丢失，Cell揭示利用CRISPR/...
贺建奎的胚胎编辑试验导致染色体丢失，Cell揭示利用CRISPR/Cas9纠正人胚胎中突变迄今为止最详细的分析CRISPR修饰对人类胚胎所产生影响！近些年来，该技术给分子生物学研究领域带来了革命性的变革，而且其发现者也获得了2020年诺贝尔化学奖。2020年10月7日下午，诺贝尔奖化学奖授予了基因编辑领域的两位先驱。加州大学伯克利分校教授詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）和德国马普感染生物学研究所教授埃马纽尔·夏彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）获得2020诺贝尔化学奖，获奖理由是 “发明了一种基因组编辑的方法”。
目前CRISPR/Cas9技术能帮助科学家们对胚胎中的细胞、活体组织和动物胚胎的基因组进行精确地编辑。10月29日，一篇刊登在国际杂志Cell上题为“Allele-Specific Chromosome Removal after Cas9 Cleavage in Human Embryos”的研究报告中，来自哥伦比亚大学等机构的科学家们描述了CRISPR基因编辑技术对人类胚胎中基因进行编辑后，出现了不良结果。
这项研究中，研究人员评估了在EYS位点的父系染色体（该染色体携带移码突变导致失明）上引入Cas9诱导的双链断裂（DSB）的修复结果。。
研究者发现，最常见的修复结局是微同源介导的末端连接，而该过程发生在胚胎发育的第一个细胞周期中，其会导致胚胎出现读码阅读框的非镶嵌型修复。
值得注意的是，大约一半的断裂并不会被修复，从而就会产生未检测到的父本等位基因的出现，且会在有丝分裂后失去一条或两条染色体臂。相应的，Cas9脱靶的断裂则会导致染色体丢失及半合子不整合出现（因为两个等位基因发生了断裂）。研究结果揭示了科学家操控染色体成分的能力，同时也提出了修正人类胚胎中突变所面临的重大挑战。
文章示意图（图源自Cell）研究者表示，在人类胚胎的早期发育阶段应用CRISPR技术来修复致盲基因，通常会消除整个染色体或染色体的一大部分。
美国纽约哥伦比亚大学Dieter Egli教授说道，CRISPR/Cas9技术或许目前还不能很好地应用于临床，去纠正人类胚胎早期发育阶段所出现的突变。
此前研究人员对分化的人类细胞和小鼠进行研究发现：DNA的断裂往往会产生两种结局，即精确修复或微小的局部改变。在EYS基因中，这些改变会产生一种功能性基因。
当研究人员分析修饰后胚胎的整个基因组变化时，他们还发现另外一个结果：在人类胚胎细胞中，DNA的单一断裂会产生不良后果，即整个染色体的缺失或染色体大片段的缺失，而这种丢失状况是非常频繁的。
回顾2017年一项研究，它报道了科学家们利用CRISPR技术对正常胚胎中的心脏病致病性突变进行了成功修复，然而来自本文研究的完整数据则提出了不同的解释，携带突变的染色体不仅没有被修正，反而可能已经完全丢失了。
最后Egli说道，“我们希望这些谨慎的研究发现能阻止这项重要技术（CRISPR技术）在临床中被过早、盲目的使用。”
参考资料：【1】Michael V.Zuccaro，Jia Xu，Carl Mitchell， et al. Allele-Specific Chromosome Removal after Cas9 Cleavage in Human Embryos， Cell (2020) doi：10.1016/j.cell.2020.10.025【2】Study identifies pitfall for correcting mutations in human embryos with CRISPRby Columbia University Irving Medical Center------------------------------------------------------------------------------End
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