人們的很多遺傳性疾病大多是無法改變的，但是隨著科學(xué)和醫(yī)療的進(jìn)步，似乎很多東西都是可以改變的了。便捷的基因編輯工具被譽(yù)為“2015年的突破”。它很有可能改變整個(gè)家族譜系，治療從癌癥到HIV的疾病。雖然這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有好幾年了，但是CRISPR仍然明顯沒有在各大醫(yī)院普及，這是為何呢？

美國(guó)研究人員提出這樣的觀點(diǎn)：患者之間的基因差異可能使基于CRISPR的療法的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。CRISPR是一個(gè)由兩部分組成的工具，有Cas9和DNA剪切蛋白質(zhì)。當(dāng)Cas9“解壓縮”雙鏈DNA以將其與指導(dǎo)RNA比較時(shí)，該過程開始。如果解壓縮的DNA是匹配的，Cas9就會(huì)整齊地穿過它。然而，當(dāng)DNA鏈與引導(dǎo)RNA不完全匹配時(shí)，會(huì)出現(xiàn)問題，但是Cas9無論如何都會(huì)打斷它?？茖W(xué)家們稱之為“脫離目標(biāo)的分裂”。

根據(jù)指導(dǎo)RNA，Cas9有時(shí)可以剪切超過150個(gè)錯(cuò)誤的目標(biāo)。例如，切割錯(cuò)誤的DNA片段可能會(huì)導(dǎo)致致癌基因的切換，或使另一種抑制腫瘤的功能失效。在一些試驗(yàn)中，從人身上提取細(xì)胞，用CRISPR編輯然后重新插入; 在這種策略中，具有不需要的“切割”的單元在被彈出之前可以被清除掉。目前，擁有CRISPR技術(shù)的科學(xué)家們使用一種算法對(duì)其導(dǎo)向RNA進(jìn)行“評(píng)分”，這個(gè)算法告訴他們切割的目標(biāo)以及其他可能切割的區(qū)域效率如何。所有的科學(xué)家都在努力提高CRISPR的斬波精度。

2016年，一個(gè)美國(guó)研究小組通過調(diào)整Cas9的指控取得進(jìn)展。像所有蛋白質(zhì)一樣，Cas9由氨基酸構(gòu)建而成。大多數(shù)氨基酸沒有電荷，但有些是正電荷或負(fù)電荷。所以他們把一些Cas9的帶正電的氨基酸換成了中性氨基酸。他們把注意力集中在帶負(fù)電荷的DNA的凹槽上，使其不那么“粘性”。 另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室通過縮短用于控制DNA的氨基酸鏈，創(chuàng)造了另一個(gè)不太緊密的Cas9版本。在2017年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了Cas9蛋白中的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域控制著它與導(dǎo)向RNA與“目標(biāo)”DNA序列的匹配程度。然后他們對(duì)這個(gè)小片上的氨基酸進(jìn)行微調(diào)，以產(chǎn)生超精確的Cas9。

CRISPR-Cas9不是一個(gè)單一用途的工具。一旦切割完畢，就可以放手，找到另一個(gè)匹配的序列，并一次又一次地剪切片段。更重要的是，它可以在一個(gè)單元格中停留幾個(gè)小時(shí)，然后降級(jí)。對(duì)于最初進(jìn)化CRISPR來抵御入侵病毒DNA的細(xì)菌來說，這種壽命是很長(zhǎng)的，但對(duì)于那些希望將其緊緊束縛住的科學(xué)家來說，并不是那么重要。

最后，科學(xué)家認(rèn)為，在人類中使用CRISPR將從另一個(gè)新興領(lǐng)域獲得推動(dòng)：大數(shù)據(jù)和下一代基因組測(cè)序?？茖W(xué)家們已經(jīng)試圖設(shè)計(jì)針對(duì)特定人群的指導(dǎo)性RNA。雖然CRISPR尚未針對(duì)個(gè)別患者個(gè)人化，但很可能會(huì)很快改變。至于什么時(shí)候我們會(huì)看到真正的CRISPR治療方法，目前只有幾個(gè)臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷的升級(jí)，基因編程技術(shù)的使用不會(huì)太遠(yuǎn)。（科技冷的發(fā)現(xiàn) 康斯坦丁/文）

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