CRISPR基因編輯和iPS重編程是近年來的兩大熱點(diǎn)技術(shù)。CRISPR/​Cas9已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中展現(xiàn)了自己強(qiáng)大的特異性基因靶標(biāo)能力。而iPS重編程在構(gòu)建疾病模型和新藥開發(fā)中有著很高的應(yīng)用價(jià)值。將CRISPR應(yīng)用到iPS細(xì)胞中去，似乎是一件大勢所趨的事情。

遺傳學(xué)界的大牛George M. Church領(lǐng)導(dǎo)哈佛醫(yī)學(xué)院的團(tuán)隊(duì)，在人iPS細(xì)胞中進(jìn)行了CRISPR基因編輯。他們將全基因組測序和靶向深度測序結(jié)合起來，評估了​Cas9編輯iPS細(xì)胞時(shí)的脫靶效應(yīng)，還鑒定了一個(gè)影響Cas9特異性的單核苷酸變異（SNV）。這項(xiàng)研究于十一月二十六日發(fā)表在Nature Communications雜志上。

Cas9核酸酶的潛在脫靶效應(yīng)，一直是CRISPR技術(shù)用于臨床的一個(gè)主要障礙。為此，研究人員通過CRISPR/​Cas9系統(tǒng)在人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）中敲除了Tafazzin基因，效率達(dá)到54%。

隨后，他們對​Cas9編輯過的人類iPSC進(jìn)行了全基因組測序，結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)顯著的基因組改變或突變率提高。研究人員還深度測序了計(jì)算機(jī)模擬的Cas9脫靶位點(diǎn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了​Cas9的高特異性。

不過研究人員發(fā)現(xiàn)，常見的生殖細(xì)胞系單核苷酸變異（SNV），會生成脫靶位點(diǎn)影響基因編輯的特異性。他們對人類基因組的這種SNV進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)它生成脫靶位點(diǎn)的可能性大約為1.5–8.5%。據(jù)介紹，這種SNV的突變率并不高，可能也不會產(chǎn)生功能性影響。

這項(xiàng)研究為人們展示了用CRISPR/​Cas9在iPS細(xì)胞中進(jìn)行高特異性基因編輯的可行性。文章指出，在設(shè)計(jì)CRISPR編輯之前先進(jìn)行全基因組測序是很有價(jià)值的。

著名遺傳學(xué)George M. Church是哈佛醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)教授、Wyss研究所的核心成員。他被譽(yù)為是個(gè)人基因組學(xué)和合成生物學(xué)的先鋒。1984年，Church和Walter Gilbert發(fā)表了首個(gè)直接基因組測序方法，該文章中的一些策略現(xiàn)在仍應(yīng)用在二代測序技術(shù)中。此外，如今的多重化分子技術(shù)和條碼式標(biāo)簽也是他發(fā)明的。Church還是納米孔測序技術(shù)的發(fā)明者之一。