2019年3月1日,Science雜志發表了中科院神經科學研究所楊輝等研究人員的一項研究成果——胞嘧啶單堿基編輯會導致大量單核苷酸突變的脫靶,該研究建立了一種被命名為GOTI(Genome-wide Offtarget analysis by Two-cell embryo Injection)的新型脫靶檢測技術,并以此技術確認了經典CRISPR/Cas9系統并沒有明顯的脫靶效應,而近年來興起的單堿基編輯技術卻有可能導致大量無法預測的脫靶,存在嚴重的安全風險。
據悉,此研究顯著提高了基因編輯技術脫靶檢測的敏感性,并且可以在不借助于任何脫靶位點預測技術的情況下發現之前的脫靶檢測手段無法發現的完全隨機的脫靶位點,為基因編輯工具的安全性評估帶來了新工具,有望成為新的行業檢測標準。
團隊成員先是檢測了經典的CRISPR/Cas9系統,結果發現,設計良好的CRISPR/Cas9并沒有明顯的脫靶效應,結束了之前對于CRISPR/Cas9脫靶率的爭議。而對另一個同樣被寄予厚望的CRISPR/Cas9衍生技術BE3的檢測下發現,BE3存在非常嚴重的脫靶,而且多出現在傳統脫靶預測認為不太可能出現脫靶的位點,因此之前方法一直沒有發現其脫靶問題。
團隊分析后認為,這些脫靶位點有部分出現在抑癌基因上,因此經典版本的BE3有著很大的隱患,目前不適合作為臨床技術。研究團隊的這些重要發現,證實了以BE3為代表的部分基因編輯技術存在無法預測的脫靶風險,讓世人重新審視了這些新興技術的風險。更重要的是,此工作建立了一種在精度、廣度和準確性上遠超越之前的基因編輯脫靶檢測技術,有望由此開發精度更高、安全性更大的新一代基因編輯工具,建立行業的新標準。