提高CRISPR作为未来潜在治疗手段的安全性

为了将基于crispr的治疗方法应用于临床，我们又增加了我们不断增长的工具库自然通讯CRISPR GUARD是一种新颖的工具，使用短的非活性引导rna，已经证明了在临床前环境中几乎消除脱靶编辑的潜力。这种方法有可能提高CRISPR的特异性和安全性，为未来可能的治疗用途。

支持CRISPR未来潜在应用的临床前研究

在CRISPR中，被称为Cas9的分子复合物和碱基编辑器被用于对DNA进行编辑，并可以使用引导rna进行编程，以精确地在基因组中引导它们。例如，想象分子剪刀，切割和纠正我们遗传密码中的错误(突变)。利用CRISPR进行精确的基因组编辑，正在成为细胞疗法和遗传疾病的潜在治疗可能性。

虽然与其他dna修饰工具相比，CRISPR-Cas9基因编辑更容易执行，也更精确，但主要的问题是这些分子剪刀会错误地指向类似但不正确的位点(脱靶)。

受一项发现的启发，短于16个核苷酸的引导rna可以引导Cas9，但不允许基因编辑活动——有效地保护DNA不被剪切，我们研究了引导这些短引导rna(或GUARD rna)到已知的脱靶位点，以保护它们免受不必要的编辑。我们把这个方法叫做CRISPR顾ide RNA一个ssistedR排出的D或者CRISPR GUARD。

一项新研究发表在自然通讯，我们在细胞模型中测试了数百种GUARD rna的有效性。¹令人鼓舞的是，我们证明了大多数脱靶rna都可以被精心设计的GUARD rna保护，而对目标位点上的编辑没有任何影响。我们的结果也得到了其他实验室的独立确认，帮助建立了这种方法的普遍性。²

避免脱靶切割的传统方法依赖于修改Cas9酶，以创造高保真度的变体，使其不再能在脱靶部位切割。虽然这可以很好地将脱靶编辑的风险降到最低，但它并不能完全消除每个潜在脱靶站点的不希望的编辑的可能性。来自我们和其他研究的早期数据表明，CRISPR GUARD可以与这些高保真Cas9变体结合，几乎消除脱靶编辑。

安全第一的CRISPR工具箱

这些新数据建立在我们的科学家和合作者之前的工作基础上，这些工作帮助我们理解了使用CRISPR进行脱靶编辑的影响。

2019年，《discovery - seq》发表于科学；该工具允许我们直接监控人类细胞和小鼠模型中基于crispr的基因组编辑。^3.通过对DNA断裂位点的跟踪，可以高特异性地突出脱靶位点。在我们当时最成功的实验中，我们准确地识别了36个脱靶事件，而之前的方法检测到的有3000多个假阳性结果的地点。

在此之前，我们描述了一种确保基因编辑特异性的新方法，我们称之为CRISPR VIVO (Verification of在活的有机体内非目标)。⁴我们设计的引导RNA序列对靶基因序列具有高度选择性，在相关的临床前模型中，没有可检测到的全基因组脱靶修饰，从而证明了在CRISPR中使用精心设计的高保真引导RNA的重要性。

总之，这强调了我们对CRISPR安全的承诺。特别是CRISPR GUARD，我们预见未来在细胞治疗或功能性基因编辑方面的潜在应用，以保护其他机制可能无法避免的脱靶位点。为了使CRISPR GUARD成为基因编辑研究中广泛应用的工具，我们还开发了一种在线工具，用于设计给定脱靶序列的GUARD rna:https://www.sanger.ac.uk/science/tools/crisprguardfinder/crisprguardfinder/

参考文献

1.科埃略，硕士，De Braekeleer, E.， Firth, M.。et al。CRISPR GUARD利用短导rna保护脱靶位点免受Cas9核酸酶活性的影响。Nat Commun4132(2020)。https://doi.org/10.1038/s41467 - 020 - 17952 - 5。

2.罗丝，j.c.，波普，n.a.，理查森，C.D.et al。通过共同管理催化失活截断的引导rna来抑制不需要的CRISPR-Cas9编辑。Nat Commun2697(2020)。https://doi.org/10.1038/s41467 - 020 - 16542 - 9。

3.Wienert B。et al。discovery - seq在体内对CRISPR脱靶的无偏性检测。科学, doi: 10.1126 /科学。aav9023(2019)。

4.Akcakaya, P。et al。体内CRISPR编辑，无可检测的全基因组脱靶突变。自然561, 416-419, doi:10.1038/s41586-018-0500-9(2018)。