人民網(wǎng)上海6月11日電 （記者 姜泓冰） 6月10日深夜，《自然》期刊在線發(fā)表題為《DNA單堿基編輯技術(shù)引起RNA脫靶及其通過突變消除RNA活性》的研究論文。中科院腦智中心楊輝研究組等通過全轉(zhuǎn)錄組RNA測序，首次證明了BE3、BE3-hA3A和ABE7.10等多個DNA單堿基編輯技術(shù)均存在大量的RNA脫靶，ABE7.10還具有較強(qiáng)的致癌風(fēng)險。研究人員進(jìn)而對三種單堿基編輯工具進(jìn)行突變優(yōu)化，使其完全消除RNA脫靶的活性，首次獲得三種更高精度的單堿基編輯工具，為單堿基編輯技術(shù)進(jìn)入臨床治療提供了重要基礎(chǔ)。

　　基因編輯應(yīng)用于臨床的最大瓶頸是脫靶問題，單堿基編輯技術(shù)因能夠?qū)崿F(xiàn)高精度“打靶”而被科學(xué)界寄予厚望。其中，單堿基編輯技術(shù)BE3可以在不切斷DNA雙鏈的情況精確的引入由C/G到T/A的點突變；單堿基編輯技術(shù)ABE7.10可以由T/A突變成C/G的技術(shù)，對于基因突變導(dǎo)致的遺傳疾病的治療具有重大意義。

　　全球有7000種罕見病，3億病患中，50%為兒童。單堿基編輯技術(shù)正是脊髓性肌營養(yǎng)不良、地中海貧血、血友病、視網(wǎng)膜黃斑變性、遺傳性耳聾等罕見病的基因治療的熱門工具。

　　《自然》發(fā)表的新研究成果由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）楊輝研究組和四川大學(xué)華西二院/生命科學(xué)學(xué)院郭帆研究組、中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所隸屬的計算生物學(xué)研究所李亦學(xué)研究組合作完成。

　　已往對基因編輯工具的脫靶檢測都瞄準(zhǔn)在DNA水平，楊輝團(tuán)隊將檢測范圍擴(kuò)展到RNA水平，通過精巧的實驗設(shè)計，證明RNA脫靶主要是由于融合在Cas9上的脫氨酶導(dǎo)致。他們通過對混合細(xì)胞和單細(xì)胞水平的RNA突變位點進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)RNA突變位點和目的靶向序列沒有相關(guān)性，是由脫氨酶產(chǎn)生的隨機(jī)脫靶位點。因此，此前已被應(yīng)用到多種疾病模型上成功糾正遺傳突變的單堿基編輯工具存在無法預(yù)測的RNA脫靶，有較大的致癌風(fēng)險。其中，被寄予厚望的ABE7.10不僅存在大量的RNA脫靶，更會導(dǎo)致大量的癌基因和抑癌基因突變，具有較強(qiáng)的致癌風(fēng)險。

　　為了獲得更加精準(zhǔn)的單堿基編輯工具，楊輝團(tuán)隊對單堿基編輯的胞嘧啶脫氨酶和腺嘌呤脫氨酶分別進(jìn)行了突變優(yōu)化，獲得了能夠完全消除RNA脫靶并且維持DNA編輯活性的高精度單堿基編輯工具。他們開發(fā)的ABE（F148A）突變體還能夠縮小編輯窗口，實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的DNA編輯。該技術(shù)在特異性和精確性上超越了ABE7.10，有望在未來成為一種更加安全、更加精準(zhǔn)的基因編輯工具，應(yīng)用于臨床治療中。