基因編輯的“子彈”如果沒有命中目標(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)讓人們對這種新的技術(shù)手段望而卻步。近日，中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所與國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的研究者們合作開發(fā)了一種被命名為GOTI的技術(shù)，能夠準(zhǔn)確、靈敏地檢測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，人們推出過多種檢測脫靶的方案。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)被淹沒在這些差異之中。以往的檢測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)胞和沒有基因編輯的對照細(xì)胞。
由于這兩組細(xì)胞基因背景完全一致，且無需基因組體外擴(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估帶來了突破性的新技術(shù)，有望成為新的行業(yè)檢測標(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）