Nat Commun：研究发现CRISPR-Cas9基因编辑系统在灵长类中不会导致明显的脱靶效应
2019-12-13 不详 中国生物技术网
CRISPR-Cas9基因编辑系统已被广泛应用于生物和医学研究，研究人员正在尝试利用这一系统进行人类疾病的基因治疗。然而，CRISPR-Cas9系统在临床前的安全性却缺少全面的评估。之前有研究表明，CRISPR-Cas9系统在小鼠中会造成大量脱靶突变。此外，对细胞系的研究发现，Cas9编辑细胞的基因组目标区域存在大片段结构变异。然而这些研究结果由于实验设计和数据分析方面的问题一直都存有争议。
CRISPR-Cas9基因编辑系统已被广泛应用于生物和医学研究，研究人员正在尝试利用这一系统进行人类疾病的基因治疗。然而，CRISPR-Cas9系统在临床前的安全性却缺少全面的评估。之前有研究表明，CRISPR-Cas9系统在小鼠中会造成大量脱靶突变。此外，对细胞系的研究发现，Cas9编辑细胞的基因组目标区域存在大片段结构变异。然而这些研究结果由于实验设计和数据分析方面的问题一直都存有争议。
猕猴（Macaca mulatta）作为与人类进化关系最近的可进行遗传操作的非人灵长类，在大脑发育以及脑结构上都与人类具有高度的相似性。因此，在猕猴疾病模型上探索Cas9基因编辑的脱靶效应对未来的临床应用至关重要。近日，在《自然-通讯》上发表的题为“Trio deep-sequencing does not reveal unexpected off-target and on-target mutations in Cas9-edited rhesus monkeys”的文章中，为了系统评估CRISPR-Cas9在灵长类基因编辑中的脱靶效应，中国科学院昆明动物研究所宿兵课题组、郑萍课题组、灵长类研究中心与中国科学院上海营养与健康研究所徐书华课题组合作，利用CRISPR-Cas9系统构建了小头症基因-MCPH1敲除的猕猴模型。通过对多只基因敲除猴及其野生型父母本进行深度二代测序和分析，发现Cas9在灵长类基因组中并不会造成大量的新生突变。
在Cas9编辑猴中仅发现少量的符合灵长类基因组自然突变率的新生突变，并且这些新生突变在基因组中随机分布，没有落在预测的潜在脱靶位置上。结果显示这些新生突变不是Cas9造成的。此外，利用长片段测序技术（PacBio），对MCPH1基因的打靶区域进行了深度测序和分析，发现打靶区域并不存在大片段的结构变异。研究结果表明，CRISPR-Cas9基因编辑系统在灵长类中并不会造成明显的脱靶效应，具有比较高的安全性。
原始出处：
Xin Luo, Yaoxi He, Chao Zhang, et.al. Trio deep-sequencing does not reveal unexpected off-target and on-target mutations in Cas9-edited rhesus monkeys. Nature Communications 04 December 2019
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