新发现的分子安全地停止了基因编辑过程

已经确定了两种无毒分子，可以让科学家更好地控制CRISPR基因编辑。研究人员表示，这些分子可以在几分钟内停止基因编辑过程，降低基因突变的风险。

这项研究是在一个重要时刻进行的; 就在何建奎教授宣布他编辑了两对双胞胎基因组以抗HIV感染后几个月。

CRISPR-Cas9代表聚集的规则间隔短回文重复和CRISPR相关蛋白9. CRISPR-Cas9是细菌中存在的天然存在的基因编辑复合物，现在是实验室中许多基因编辑方法之一。

细菌从病毒中收集DNA片段并用它们产生称为CRISPR阵列的DNA片段，这使得细菌能够记住病毒，因此它们可以从CRISPR阵列中创建RNA片段以靶向病毒中的DNA。病毒被细菌禁用，利用Cas9将DNA切成碎片。

在实验室中，CRISPR-Cas9通过指导RNA导向某个位置，该指导RNA与基因中特定的DNA靶序列结合。RNA也与Cas9酶结合，一旦DNA被切割，研究人员就可以利用细胞的DNA修复过程，通过定制的DNA序列对DNA进行更改。

这种基因编辑在预防和治疗疾病的研究中是重要的，然而尚未确定它是否完全安全地用于人，在实验中使用许多动物模型。

CRISPR基因编辑后可能发生突变，这在考虑与该过程相关的健康风险时是可以理解的原因。

哈佛大学的Amit Choudhary一直致力于研究能够帮助增加研究人员对CRISPR的控制的化合物。

CRISPR-Cas9的第一种合成抑制剂

在分析了数千个分子之后，Choudhary和他的同事已经确定了两种能够在短短几分钟内阻止CRISPR-Cas9酶工作的分子。

“精确控制是强大技术的核心，”Choudhary说。

在发表在Cell杂志上的论文中，研究人员报告说他们开发了一种“可推广的平台，提供了第一种合成的小分子抑制剂化脓性链球菌Cas9(SpCas9)”。他们还为SpCas9开发了一系列检测方法，以鉴定“破坏SpCas9-DNA相互作用”的化合物。

最常用的CRISPR-Cas9系统使用始终开启的Cas9酶，这增加了其与其他DNA序列结合并导致不需要的突变的风险。

该论文解释说，精确控制已经产生了对抑制性抗CRISPR分子的需求，并且SpCas9正在开发作为许多疾病的基因治疗剂，从HIV和肌营养不良到视力障碍和其他遗传性疾病。

研究人员发现的两种分子抑制了Cas9识别和结合DNA的能力，这将使科学家能够在几分钟内停止基因编辑。这将降低不必要的突变和潜在的健康风险。

无毒，高效

小型抑制剂被认为比已经产生的大型抑制剂起作用更快。另外，较小的抑制剂可能不会在宿主中诱导任何免疫应答。

在哺乳动物细胞和人血浆中进行测试时，研究人员发现新发现的分子没有毒性，也没有破坏必需基因的任何活性。

它还表示，未来的努力将集中于“鉴定下一代CRISPR系统的抑制剂，并了解其抑制模式以及此类抑制剂的应用。