1月10日，中國科協生命科學學會聯合體發布了《2019年度中國生命科學十大進展》。中國農業科學院深圳農業基因組研究所左二偉研究員的“單堿基基因編輯造成大量脫靶效應及其優化解決方案”研究成果成功入選。
胞嘧啶單堿基編輯器的靶向效應和脫靶效應
該研究針對新一代基因編輯工具CRISPR/Cas9的脫靶風險，建立了一種被命名為“GOTI”的全新一代基因編輯脫靶檢測技術。該技術摒棄傳統的、具有局限性的依賴計算機軟件預測或DNA測序檢測等方法，通過基因編輯2-cell階段小鼠胚胎細胞，在單細胞層面且具有完美對照的情況下，實現了對多種目前主流基因編輯工具的脫靶檢測。借助“GOTI”工具，左二偉研究員及其合作者發現之前普遍被認為是安全的單堿基基因編輯技術存在嚴重的、無法預測的DNA脫靶問題。“GOTI”是一種在靈敏性、準確性和適用范圍上遠超之前的脫靶檢測技術，有望基于“GOTI”技術開發出精度更高、安全性更好的新一代基因編輯工具，建立行業新標準。
在上述研究工作的基礎上，研究團隊進一步將脫靶檢測范圍擴大至RNA水平，發現常用的兩種單堿基編輯技術均存在大量的RNA脫靶。研究團隊通過對單堿基編輯工具進行改造，篩選到既保留高效的單堿基編輯活性又不會造成額外脫靶的新一代高保真單堿基編輯工具，為單堿基編輯應用于臨床治療提供了重要的基礎。
CRISPR/Cas9是受到廣泛關注的新一代基因編輯工具，自從2012年被發明以來，它一直以其高效性和特異性備受期待。學術界普遍認為基于CRISPR/Cas9及其衍生工具的臨床技術將為人類的健康做出巨大貢獻。但由于其存在脫靶風險，并且脫靶效應可能會引起包括癌癥在內的多種副作用。因此，準確可靠的脫靶檢測技術已經成為CRISPR/Cas9機器衍生工具能否最終走上臨床治療疾病的關鍵。
左二偉研究員及其合作者的研究，讓學術界重新審視單堿基編輯器等新興技術的應用風險，并通過建立更靈敏、更準確、更廣泛適用的脫靶檢測技術和新一代高精度單堿基編輯工具，推動建立行業新標準，讓新興技術的應用更近一步。
該研究由中科院腦科學與智能技術卓越創新中心楊輝組與中科院上海生命科學研究院營養與健康研究所李亦學組和中國農科院基因組所左二偉組合作完成。相關研究成果分別發表于《科學（Science）》和《自然（Nature）》雜志。（通訊員 趙華）
