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2023 年 2 月更新,包括以下最新论文,这些论文继续提供支持本文预测和结论的证据:Petri 等人 (2022) 报道了在进行 Prime 编辑后,斑马鱼中发生了意外的基因插入和缺失。该技术是在没有引入编辑机制的 DNA 模板的情况下进行的,而是仅引入了编辑蛋白以及在斑马鱼基因组中找到修改目标序列所需的向导 RNA。Prime 编辑不会引起双链断裂,因此通常被认为比标准 CRISPR/Cas 系统更安全。尽管如此,还是检测到了向导 RNA 衍生的 DNA 序列的整合,表明即使使用不引入外来 DNA 或双链断裂的技术,该技术也不能排除意外插入外源 DNA 的可能性。陶等人(2022) 报告称,在标准 CRISPR/Cas9 和主要编辑系统之后,转座因子在体外插入到人类细胞中,尽管这些意外变化在 CRISPR/Cas9 系统中更常见。此外,还检测到了用于传递主要编辑机制的载体质粒 DNA 的数百个整合拷贝。这是首次报告在 gnome 编辑后在人类细胞中捕获逆转录转座子的研究。此外,插入发生在诱导的 DNA 断裂处,CRISPR/Cas9 已应用于有争议的治疗性编辑,以防止 HIV 进入人类患者的细胞。Weiss 等人 (2022) 报告称,在拟南芥植物中,植物细胞选择的修复 CRISPR 诱导的 DNA 断裂的 DNA 修复途径受基因组表观遗传状态的影响,包括 DNA 甲基化状态(影响基因表达的 DNA 上的化学标签)和染色质状态(决定基因组 DNA 的开放性和可及性)。这反过来又影响最终的突变结果。本文强调了在试图预测基因组编辑的效率、特异性和突变结果时,仅考虑序列信息的预测工具的局限性。还涉及基因组层面以外的更大复杂性。Höijer 等人 (2022) 报告了斑马鱼中大量结构上的非预期靶向变化,包括 4.8kb 的缺失和 1.4kn 的插入。这项研究表明这些突变会传递给下一代。Huang 等人 (2022) 报告称,在真菌物种中进行 CRISPR/Cas12 编辑后,双链断裂会通过多种 DNA 修复途径进行修复,每种途径都有不同的突变特征。这项研究强调了目前对不同物种中存在的各种 DNA 途径以及它们如何影响编辑结果缺乏了解。与转基因支持者经常提出的那样,CRISPR 突变结果无法预测甚至控制,这项研究反而展示了 CRISPR 如何被用于研究,试图了解 DNA 修复的基本机制和复杂性。如果不完全了解其背后的科学原理,那么关于其精确性和安全性的断言就是没有根据的。

基因组编辑技术的靶向效应

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