近日,，中國科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體發(fā)布了《2019年度中國生命科學(xué)十大進(jìn)展》,?；蚪M所左二偉研究員的“單堿基基因編輯造成大量脫靶效應(yīng)及其優(yōu)化解決方案”研究成果成功入選。

　　胞嘧啶單堿基編輯器的靶向效應(yīng)和脫靶效應(yīng)

　　該研究針對新一代基因編輯工具CRISPR/Cas9的脫靶風(fēng)險,，建立了一種被命名為“GOTI”的全新一代基因編輯脫靶檢測技術(shù),。該技術(shù)摒棄傳統(tǒng)的、具有局限性的依賴計算機軟件預(yù)測或DNA測序檢測等方法，通過基因編輯2-cell階段小鼠胚胎細(xì)胞,，在單細(xì)胞層面且具有完美對照的情況下,，實現(xiàn)了對多種目前主流基因編輯工具的脫靶檢測。借助“GOTI”工具,，左二偉研究員及其合作者發(fā)現(xiàn)之前普遍被認(rèn)為是安全的單堿基基因編輯技術(shù)存在嚴(yán)重的,、無法預(yù)測的DNA脫靶問題?！癎OTI”是一種在靈敏性,、準(zhǔn)確性和適用范圍上遠(yuǎn)超之前的脫靶檢測技術(shù)，有望基于“GOTI”技術(shù)開發(fā)出精度更高,、安全性更好的新一代基因編輯工具,，建立行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)。

　　在上述研究工作的基礎(chǔ)上,，研究團(tuán)隊進(jìn)一步將脫靶檢測范圍擴大至RNA水平,，發(fā)現(xiàn)常用的兩種單堿基編輯技術(shù)均存在大量的RNA脫靶。研究團(tuán)隊通過對單堿基編輯工具進(jìn)行改造,，篩選到既保留高效的單堿基編輯活性又不會造成額外脫靶的新一代高保真單堿基編輯工具,，為單堿基編輯應(yīng)用于臨床治療提供了重要的基礎(chǔ)。

　　CRISPR/Cas9是受到廣泛關(guān)注的新一代基因編輯工具,，自從2012年被發(fā)明以來,，它一直以其高效性和特異性備受期待。學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為基于CRISPR/Cas9及其衍生工具的臨床技術(shù)將為人類的健康做出巨大貢獻(xiàn),。但由于其存在脫靶風(fēng)險,，并且脫靶效應(yīng)可能會引起包括癌癥在內(nèi)的多種副作用。因此,，準(zhǔn)確可靠的脫靶檢測技術(shù)已經(jīng)成為CRISPR/Cas9機器衍生工具能否最終走上臨床治療疾病的關(guān)鍵,。

　　左二偉研究員及其合作者的研究，讓學(xué)術(shù)界重新審視單堿基編輯器等新興技術(shù)的應(yīng)用風(fēng)險,，并通過建立更靈敏,、更準(zhǔn)確、更廣泛適用的脫靶檢測技術(shù)和新一代高精度單堿基編輯工具,，推動建立行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn),，讓新興技術(shù)的應(yīng)用更近一步。

　　該研究由中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心楊輝組與中科院上海生命科學(xué)研究院營養(yǎng)與健康研究所李亦學(xué)組和中國農(nóng)科院深圳基因組研究所左二偉組合作完成,，相關(guān)研究成果分別發(fā)表于《科學(xué)》（Science,，2019，364:289-292）和《自然》（Nature,，2019,，517: 275-278）雜志,。