新的基因分析工具追踪与CRISPR编辑相关的风险

自十多年前取得突破性进展以来，CRISPR已经在广泛的领域彻底改变了DNA编辑。现在，科学家们正在将这项技术的巨大潜力应用于人类健康和疾病，针对癌症、血液病和糖尿病等一系列疾病的新疗法

在一些设计的治疗中，给患者注射CRISPR处理的细胞或包装的CRISPR成分，目的是通过精确的基因编辑修复病变细胞。然而，尽管CRISPR作为下一代治疗工具显示出巨大的前景，但该技术的编辑仍然不完善。基于CRISPR的基因疗法可能会对基因组的某些部分造成意外但有害的“旁观者”编辑，有时会导致新的癌症或其他疾病

需要下一代解决方案来帮助科学家解开靶上和靶外CRISPR编辑背后的复杂生物动力学。但这种新型工具的前景令人生畏，因为复杂的身体组织具有数千种不同的细胞类型，CRISPR编辑可能依赖于许多不同的生物途径

加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种新的遗传系统，以测试和分析基于CRISPR的DNA修复结果的潜在机制。正如《自然通讯》中所述，博士后学者李志谦、Ethan Bier教授和他们的同事开发了一种序列分析仪，以帮助跟踪靶内和靶外突变编辑，以及它们从一代遗传到下一代的方式。基于前加州大学圣地亚哥分校研究员David Kosman提出的概念，综合分类器管道（ICP）工具可以揭示CRISPR编辑产生的特定突变类别

在苍蝇和蚊子中开发的ICP提供了遗传物质如何遗传的“指纹”，使科学家能够追踪突变编辑的来源以及潜在问题编辑产生的相关风险

加州大学圣地亚哥分校生物科学学院教授比尔说：“ICP系统可以清楚地确定特定昆虫个体是否从其母亲或父亲那里遗传了CRISPR机制的特定基因成分，因为母亲和父亲的传播会产生完全不同的指纹。”

ICP可以帮助解决在确定CRISPR背后的机制时出现的复杂生物学问题。虽然ICP是在昆虫中开发的，但在人类应用方面具有巨大潜力

研究第一作者李说：“ICP在基因治疗后或肿瘤进展过程中有许多并行应用，用于分析和跟踪人类的CRISPR编辑结果。这个具有变革性的灵活分析平台有许多可能产生影响的用途，以确保尖端的下一代健康技术的安全应用。”

ICP还提供了跟踪基因驱动系统跨代遗传的帮助，这是一种新技术，旨在将CRISPR编辑传播到阻止疟疾传播和保护农作物免受害虫破坏等应用中

例如，研究人员可以从正在进行基因驱动测试的领域中选择一只蚊子，并使用ICP分析来确定该个体是否从其母亲或父亲那里遗传了基因构建体，以及它是否遗传了缺乏该基因元素的明确可见标记的缺陷元素

“CRISPR编辑系统的准确率可以超过90%，”比尔说，“但由于它反复编辑，最终会出错。最重要的是，ICP系统可以为您提供一张非常高分辨率的图片，说明可能出现的问题。”

除了李和比尔，合著者还包括郎友和安妮塔·赫尔曼。比尔实验室的前任成员Kosman也为这个项目做出了重要的智力贡献