今日Cell：CRISPR-Cas9新玩法！不切DNA就能治疗疾病

药明康德/报道

今日，Salk研究所的科学家们带来了一项重量级研究——他们开发了一种全新的CRISPR-Cas9基因组编辑技术，能在不切开DNA的前提下，对基因进行激活。这有望规避目前基因编辑技术的主要瓶颈，带来全新的应用。这项重磅研究今日发表在了顶尖学术刊物《Cell》上。

▲该研究的两名共同第一作者Hsin-Kai Liao博士（左）与Fumiyuki Hatanaka博士（右），以及该研究的主要负责人Juan Carlos Izpisua Belmonte教授（图片来源：Salk Institute）

近年来，CRISPR-Cas9系统是人们关注的焦点。这种突破性的技术能在DNA的目标区域上切开一个口子，形成“双链断裂”，从而插入或删除特定的基因。但由于DNA是人类储存遗传信息的关键蓝图，这种在“源代码”上动刀的做法，也引起了安全性上的不少担忧。

“尽管许多研究表明CRISPR-Cas9是基因疗法中的有效工具，依旧有不少人担心它会通过双链DNA断裂，带来不想要的突变，”该研究的主要负责人Juan Carlos Izpisua Belmonte教授说道：“我们能避免这样的担忧。”

研究人员对CRISPR-Cas9系统进行了精妙的改造。在通常的CRISPR-Cas9系统里，Cas9蛋白在gRNA的引导下，能靶向基因组的特定区域，造成双链DNA断裂。最近，一些科学家们也开发出了一些新系统，里头的Cas9蛋白不具备“剪切”功能（失活）。这些Cas9蛋白虽然能结合到基因组上的特定位置，但不会造成双链DNA断裂。于是，科学家们把这些蛋白和另一些能影响基因表达的“分子开关蛋白”融合到一块，让它们扮演类似转录调控蛋白的作用，定点启动特定的基因。这一系统虽然富有创意，但在实际应用上却遭遇了瓶颈——这些融合蛋白的尺寸太大了，很难用常规的腺相关病毒（AAV）递送到生物体内。由于缺乏有效的递送方法，它的应用前景也大打折扣。

▲Izpisua Belmonte教授团队的研究思路（

▲Izpisua Belmonte教授团队的研究思路（图片来源：《细胞》）