麻省理工新基因编辑工具或将改变医疗未来

麻省理工学院（MIT）的研究人员最近发现了一种能大幅减少基因编辑错误的新方法，有望让基因治疗变得更安全、更可行。他们通过对驱动编辑过程的关键蛋白质进行改良，提高了编辑的精确性，同时没有增加操作复杂性或额外步骤。这项研究由MIT科赫综合癌症研究中心的科学家维卡什·乔汉领导，发表在《自然》杂志上。

传统的基因疗法早期依赖病毒将新基因送入细胞，后来发展出如锌指核酸酶等技术直接修复基因，但这些工具难以调整目标，使用不便。CRISPR技术的出现改变了这一局面，它利用一种叫Cas9的酶，在RNA引导下精准切割DNA，实现快速灵活的基因编辑。2019年推出的“先导编辑”（prime editing）进一步提升了精度，避免对基因组其他区域造成影响，并已成功用于治疗一种罕见免疫疾病——慢性肉芽肿病（CGD）。

先导编辑的优势在于不切断DNA双链，而是用改良版Cas9切开单链，形成一个“小翻盖”，再通过附带的RNA模板插入正确序列。这种方式更温和，理论上更安全。然而，旧DNA链可能重新连接，导致新片段错位，产生意外突变。目前这类错误的发生率在每7到121次编辑中会出现一次，虽多数无害，但极少数可能引发肿瘤等风险。

为降低错误率，MIT团队利用2023年发现的现象：某些突变型Cas9蛋白会在DNA序列上稍移位置切割，这种“松动”会使旧链更不稳定而被降解，从而促进新链准确整合。研究人员筛选出能将错误率降至原本1/20的突变，并通过组合多个突变进一步优化，最终使错误率降至1/36。结合增强RNA模板稳定性的技术后，新型编辑器vPE的错误率仅为原来的1/60，即每101至543次编辑才出现一次错误，已在人和小鼠细胞中验证有效。

目前团队正致力于提升编辑效率，并解决如何将编辑器精准递送到特定组织这一长期难题。他们也希望其他实验室能在科研中采用这一新技术，用于研究组织发育、癌细胞演化和药物反应等。除了临床潜力，该工具在基础研究中也有广泛应用前景。