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。

关于进一步研究的主题，该研究指出：

我们未来的研究将涉及核酸酶抑制剂的鉴定和探索两类抑制剂之间可能的协同作用。

尽管我们的抑制剂对哺乳动物细胞无毒并且不会改变持家基因的转录和翻译，但仍需要确定这些抑制剂或抗CRISPR蛋白是否与哺乳动物细胞中的其他靶相互作用。

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。

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