更好的基因组编辑方法
基因编辑技术 CRISPR/Cas9 使研究人员能够对生物体的 DNA 进行精确且有效的改变，以修复导致遗传疾病的突变。然而，CRISPR/Cas9 方法也可能导致意外的 DNA 突变，从而产生负面影响。最近，日本研究人员开发了一种新的基因编辑技术，其效果与 CRISPR/Cas9 一样有效，同时显着减少了这些意外突变。
在《自然通讯》杂志上发表的一项新研究中，大阪大学领导的研究人员介绍了一种名为 NICER 的新技术，该技术基于一种名为切口酶的酶在单条 DNA 链上产生多个小切口。
传统的 CRISPR/Cas9 编辑使用称为向导 RNA 的小遗传密码和称为 Cas9 的酶。引导 RNA 靶向 DNA 的特定部分，Cas9 酶在该位置启动双链 DNA 结构的断裂。这种双链断裂是引发 DNA 变化的关键。然而，双链断裂的细胞修复可能导致非预期的DNA突变，以及外源DNA整合到人类基因组中，这引发了CRISPR/Cas9技术临床应用的安全性担忧。为了最大限度地减少这些意外突变，大阪大学领导的研究小组研究了 Cas9 切口酶的使用，它会在 DNA 中产生单链断裂或“切口”，通常可以修复而不会引起突变。
“基因组中的每条染色体都有一个‘同源’副本，”该研究的主要作者 Akiko Tomita 说。“使用 NICER 技术，可以使用未突变的同源染色体作为模板来修复杂合突变(其中突变出现在一条染色体中，但没有出现在其同源副本中)。”
在最初的实验中，研究小组使用了 TK1 基因中已知杂合突变的人类淋巴母细胞。当用切口酶处理这些细胞以诱导 TK1 区域的单次切割时，TK1 活性以较低的速度恢复。然而，当切口酶在两条同源染色体上的该区域诱导多个切口时，通过激活细胞修复机制，基因校正效率提高了约十七倍。
“进一步的基因组分析表明 NICER 技术很少诱导脱靶突变，”资深作者 Shinichiro Nakada 说。“我们还很高兴地发现 NICER 能够恢复源自涉及复合杂合突变的遗传疾病的细胞中致病基因的表达。”
由于 NICER 方法不涉及 DNA 双链断裂或外源 DNA 的使用，因此该技术似乎是传统 CRISPR/Cas9 方法的安全替代方案。NICER可能代表了一种治疗杂合突变引起的遗传性疾病的新方法。
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