基因組編輯涉及對細胞DNA序列的精確操縱，以改變細胞命運和生物特徵，具有提高我們對人類遺傳學認識和治癒遺傳疾病的潛力。 然而，評估早期人類胚胎中基因校正的研究報告說，

突變修復效率低，鑲嵌率高以及可能產生病理後果的意外編輯結果的可能性。

2020年6月20日，倫敦弗朗西斯·克里克研究所Kathy Niakan團隊在預印版平臺

bioRxiv

線上發表未經同行評審的題為“

bioRxiv

“的研究論文，該研究使用CRISPR–Cas9在POU5F1基因中產生突變，在18個經過基因組編輯的胚胎中，

Frequent loss-of-heterozygosity in CRISPR-Cas9-edited early human embryos

該研究的觀察結果與最近的發現一致，表明CRISPR-Cas9基因組編輯後目標位點具有複雜性。該研究工作

約22％包含不想要的變化，這些變化影響了POU5F1周圍的大量DNA。它們包括DNA重排和數千個鹼基的大缺失。

2020年6月20日，美國俄勒岡健康與科學大學Shoukhrat Mitalipov團隊在預印版平臺

強調了進一步基礎研究對評估人類胚胎中基因組編輯技術的安全性的重要性，這將為有關該技術潛在臨床應用的辯論提供資訊。

線上發表未經同行評審的題為“

bioRxiv

”的研究論文，該研究顯示靶向純合基因座可促進非同源末端連線（NHEJ）和基因轉換之間的相互作用，並導致在兩個基因座上攜帶相同indel突變的胚胎。此外，

bioRxiv

該研究表明，

FREQUENT GENE CONVERSION IN HUMAN EMBRYOS INDUCED BY DOUBLE STRAND BREAKS

2020年6月18日，紐約市哥倫比亞大學Dieter Egli等團隊在預印版平臺

可能會在目標區域之外雙向擴充套件，從而導致雜合性（LOH）大量丟失。

線上發表未經同行評審的題為“

基因轉化和NHEJ是植入前人類胚胎中的兩種主要DNA DSB修復機制。儘管基因轉換可用於基因校正，但廣泛的LOH帶來了嚴重的安全隱患。

”的研究論文，該研究評估了在EYS位點的父本染色體上引入Cas9誘導的雙鏈斷裂（DSB）的修復結果，該染色體攜帶移碼突變導致失明。該研究顯示最常見的修復結果是微同源介導的末端連線，這發生在合子的第一個細胞週期中，導致胚胎與閱讀框的非鑲嵌修復。

bioRxiv

最後，

bioRxiv

發表了題為”

Reading frame restoration at the EYS locus, and allele-specific chromosome removal after Cas9 cleavage in human embryos

“的點評文章，系統總結了這些研究成果。

然而，大約一半的斷裂仍未修復，導致無法檢測到的父本等位基因，並且在進入有絲分裂期後，一個或兩個染色體臂丟失。

這些分子工具是分子生物學的基礎，透過增加對正常和疾病性狀遺傳學的理解，推動了治療行業的發展。

Nature

但是，

Nature

減輕或糾正引起疾病的突變是一個誘人的目標，具有挽救和改善生命的巨大潛力，代表著技術和醫學進步的融合，最終可以根除許多遺傳疾病。

儘管用於基因組工程和基因治療的方法已引起人們數十年的興趣，但用於操縱DNA序列的工程化和可程式設計酶的發展推動了生物技術革命。特別是，

CRISPR gene editing in human embryos wreaks chromosomal mayhem

自從發現DNA雙螺旋結構以來，近70年來，用於確定，分析和改變細胞和生物體中基因組序列和基因表達模式的技術已經發展起來。

在過去的基因療法的努力基礎上，我們正在進入一個時代，在這個時代中，基因組編輯工具將用於滅活或糾正患者的致病基因，為患有遺傳疾病的人提供挽救生命的治療方法。

隨著基因組測序成本的降低，人類基因組序列的比較分析的增加以及高通量基因組篩選的應用增加，診斷遺傳疾病的能力得到了迅速發展。

研究人員於2015年使用CRISPR編輯人類胚胎的第一個實驗。此後，

由於遺傳疾病缺乏治療方法，導致診斷方法與治療方法之間的差距越來越大，這突出表明了迫切需要開發治療方案的可能性。

弗朗西斯·克里克研究所Kathy Niakan及其同事使用CRISPR–Cas9在POU5F1基因中產生突變，在18個經過基因組編輯的胚胎中，

基礎研究表明CRISPR和CRISPR相關（Cas）蛋白如何為微生物提供適應性免疫，這推動了RNA指導蛋白帶來的轉化技術機遇。

紐約市哥倫比亞大學Dieter Egli評估了在EYS位點的父本染色體上引入Cas9誘導的雙鏈斷裂（DSB）的修復結果，該染色體攜帶移碼突變導致失明。該團隊使用CRISPR–Cas9來嘗試糾正該突變，

CRISPR-Cas9和相關的酶已被用於操縱培養的和原代細胞，動植物的基因組，極大地加快了基礎研究的步伐，並實現了農業和合成生物學的突破。

俄勒岡健康與科學大學Shoukhrat Mitalipov顯示基因轉化和NHEJ是植入前人類胚胎中的兩種主要DNA DSB修復機制

對人類胚胎或生殖細胞進行基因組編輯以產生可遺傳的變化具有減輕遺傳疾病負擔的潛力，但是倫理，安全性和效率是基因編輯值得考慮的問題。

世界各地的一些團隊開始探索這一過程，目的是對基因進行精確的編輯。但是，此類研究仍然很少，並且通常受到嚴格監管。

約22％包含不想要的變化，這些變化影響了POU5F1周圍的大量DNA。它們包括DNA重排和數千個鹼基的大缺失。

https：//www。biorxiv。org/content/10。1101/2020。06。19。162214v1

https：//www。biorxiv。org/content/10。1101/2020。06。17。149237v1

https：//www。biorxiv。org/content/10。1101/2020。06。05。135913v1

https：//www。nature。com/articles/d41586-020-01906-4