基因編輯的“子彈”如果沒(méi)有命中目標(biāo)，就會(huì)產(chǎn)生脫靶效應(yīng)，可能會(huì)導(dǎo)致諸如癌癥等不良的基因變異。這種風(fēng)險(xiǎn)讓人們對(duì)這種新的技術(shù)手段望而卻步。近日，中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所與國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的研究者們合作開(kāi)發(fā)了一種被命名為GOTI的技術(shù)，能夠準(zhǔn)確、靈敏地檢測(cè)到基因編輯方法是否會(huì)產(chǎn)生脫靶效應(yīng)，使基因編輯技術(shù)向安全地帶邁進(jìn)了一步。
此前，人們推出過(guò)多種檢測(cè)脫靶的方案。但小鼠或者人類個(gè)體間基因存在很大差異，基因編輯所產(chǎn)生的脫靶效應(yīng)會(huì)被淹沒(méi)在這些差異之中。以往的檢測(cè)方法很難從這些差異中分辨出哪些是基因編輯所造成的脫靶，哪些是個(gè)體本身的差異，因此無(wú)法有效判別基因編輯工具的安全性。
GOTI顛覆了原有的脫靶檢測(cè)手段。實(shí)驗(yàn)的精妙之處是利用小鼠胚胎做實(shí)驗(yàn)。在受精卵分裂成兩個(gè)時(shí)，基因編輯其中的一個(gè)，并用紅色熒光蛋白進(jìn)行標(biāo)記。編輯之后，讓兩個(gè)細(xì)胞繼續(xù)分裂，等小鼠胚胎發(fā)育到14.5天時(shí)，基于紅色熒光蛋白篩選出基因編輯細(xì)胞和沒(méi)有基因編輯的對(duì)照細(xì)胞。
由于這兩組細(xì)胞基因背景完全一致，且無(wú)需基因組體外擴(kuò)增，避免了遺傳背景的干擾，同時(shí)還可以清楚地展現(xiàn)單個(gè)堿基的突變，GOTI因此展現(xiàn)出強(qiáng)大的靈敏性，對(duì)數(shù)量極少的基因編輯脫靶也可感知。
此外，研究人員使用GOTI技術(shù)發(fā)現(xiàn)BE3單堿基編輯會(huì)產(chǎn)生大量脫靶突變。這一發(fā)現(xiàn)使人們重新審視原本認(rèn)為“特別安全、幾乎不會(huì)有脫靶”的單堿基突變技術(shù)，并為基因編輯工具的安全性評(píng)估帶來(lái)了突破性的新技術(shù)，有望成為新的行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)研究結(jié)果于3月1日發(fā)表在《科學(xué)》上。（記者王春）