【专访】欧阳应斌：CRISPR基因编辑技术是“魔剪”还是“乱箭”？_人物专访_互动_实验动物开放平台 实验动物买卖平台 出售实验动物
& & & 【专访】欧阳应斌：CRISPR基因编辑技术是“魔剪”还是“乱箭”？
【专访】欧阳应斌：CRISPR基因编辑技术是“魔剪”还是“乱箭”？网站编辑 /
CRISPR基因编辑技术到底是"魔剪"还是"乱箭"呢？为了为大家解答这个疑惑，本期实验动物信息网特邀赛业生物科技集团技术副总裁、高级科学家欧阳应斌博士来说说CRISPR是"魔剪"还是"乱箭"这些事。
实验动物信息网：欧阳博士，5月30号Nature Methods上的一篇"Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo"掀起轩然大波，短短几天，科学界已经是山雨欲来，无人不在谈论这篇文章。CRISPR为什么有这么大威力？您能否先简短介绍一下这项技术的由来？
欧阳应斌：好的。30年前日本科学家石野良純在克隆一个古细菌的目的基因时偶然发现一种特别的重复序列，随后的10年研究人员一直在试图破解这种存在于很多细菌和古细菌的神秘序列，并冠以CRISPR这么个古怪的名称，直到10年前它的神秘面纱才开始被逐步揭开，原来它是一种以病毒DNA序列为精准打击对象的导弹防御系统。近几年以MIT张锋实验室为首的科学家把这种进化论产生的生物武器用在各个物种的基因改造上并把它发挥到了极致，从果蝇到斑马鱼到实验鼠到猴子，我们的工具箱里突然多了一种便捷高效的基因组编辑器，一种生命科学研究前所未有的利器，也让我们的科学家插上了想象的翅膀，我们甚至可以想象利用这把利器来纠正人类的基因缺陷。投资人闻讯赶到，把大笔的钱投给了科学家创办的公司，有的公司甚至成为公众公司，很快老百姓也知道了，把更多的钱投给了他们，幻想着在不远的将来收获巨大的利益。这大概就是为什么CRISPR如此威力巨大。
实验动物信息网：说起CRISPR的脱靶效应，这早已不是什么新闻了，一直以来脱靶似乎也没有那么可怕？
欧阳应斌：从CRISPR出道的第一天，关于它脱靶效应的正反文章就层出不穷，仿佛是一场攻防战，一方说有问题，另一方说问题不大、我有办法。最后的舆论导向仿佛是说CRISPR的脱靶效应在可控范围，而且张博士有预测脱靶效应的免费神器，只要大家遵照张博士的指引就无大碍，大家尽可放心使用。
实验动物信息网：与以前任何一次不同，这篇文章似乎造成了恐慌，喊了那么多次"狼"来了，为什么这次人们才意识到"狼"真的来了？
欧阳应斌：这篇文章一出，美国纳斯达克上市公司CRISPR Therapeutics的股价就应声下跌，我们公司一天之内收到N个客户电话询问我们对他们CRISPR项目的看法，并寻求预案。因为这次发现的问题彻底颠覆了之前大家对CRISPR脱靶效应的普遍看法。最突出的问题是，之前大家关注的脱靶主要是插入/缺失突变indel（insertion & deletion），而这次发现最多的脱靶却是点突变SNV（single-nucleotide variant），而且每只鼠有大约1700个点突变加上100多个indel。更匪夷所思的是，这些SNV和indel发生的位置都不在预测出来的脱靶位点上。
实验动物信息网：这次发现每只鼠达 1700个点突变，为什么到现在才被发现？
欧阳应斌：这个我也感到很不可思议。我的猜测是，大家一直没有往这个方向想，而且之前的测序深度不够，没有找到更可靠的技术发现点突变,并且研究者的关注点集中在预测出来的脱靶位点可能发生的indel。这次用的是50X的深度测序，而且关注点没有局限于脱靶位点和indel，而是拓展到全基因组的各种突变，问题就显现出来了。
实验动物信息网：据悉，脱靶现在可以用MIT张锋博士的公式和他们实验室的网站预测？另外很多人在质疑gRNA的设计问题，您怎么看？？
欧阳应斌：gRNA的设计确实直接影响脱靶，但不管这次的gRNA是如何设计的，我们的预测神器完全失灵了，预测出来的前50个脱靶位点没有一个发生脱靶。我们原来的认识是：脱靶风险是与gRNA和基因组相关位置之间的同源程度成正比的，这一次我们完全没有看到这种关系，这仿佛是要逼我们重新回到原点，重新审视脱靶的机理，原来的认识可能完全是错误的。
实验动物信息网：这篇文章是在小鼠上用CRISPR技术做基因突变，暴露了其严重的脱靶效应，但即使如此，我们是不是仍然可以通过一些办法来区分我们设计的基因突变与脱靶突变，继续用CRISPR在小鼠上做基因功能研究？
欧阳应斌：脱靶突变给小鼠模型带来的最大问题是我们不知道一个模型的表现型是我们设计的定点基因突变造成的还是我们不知道的某一个脱靶突变造成的。原则上来说，有两种传统办法可以帮助解决这个问题：一个是通过与野生鼠交配去除模型鼠中的脱靶突变，只剩下我们设计的基因突变；另一个是针对同一个模型多做几个line的鼠，看它们的表现型是不是一致的，如果一致，那这表现型就比较可能是我们设计的突变造成的。不幸的是，这篇文章的数据告诉我们这两种传统办法都无法解决CRISPR脱靶突变的问题。单说这1700个点突变和100多个indel，分布在每条染色体上平均有好几十个，通过与野生鼠交配去除这些突变是很困难的，因为每一代交配发生在每一条染色体上的同源重组平均也就不到一次，即使把这个突变数降低一个数量级，通过几代的交配来去除，仍然是非常困难的。更要命的是，这篇文章发现分别在两个line的鼠上的这大约1700个点突变和100多个indel大部分都是相同的，所以通过多拿到几个line的小鼠并得到相同的表现型来说明该表现型来自我们设计的基因突变而非脱靶突变是难以成立的，因为不同line的脱靶突变很可能也是一样的。当然深度的二代测序可以告诉我们脱靶的真相，但这太贵太耗时了，也不能去除脱靶突变。
实验动物信息网：您认为用CRISPR做小鼠的基因突变还可行吗？
欧阳应斌：与传统的ES细胞基因打靶技术制备基因工程小鼠相比，CRISPR技术的最大优点是快捷和低成本。但如果脱靶的问题不能解决的话，用该方法来制备基因工程小鼠显然远远没有ES基因打靶可靠，尤其是像条件性基因敲除（cKO）这样复杂昂贵的项目，实在不建议用CRISPR，因为不用花太多的代价和时间，完全可以用ES打靶这个久经考验的金标准。我们两年前推出的TurboKnockout技术平台，在传统ES基因打靶上引入了两项重大技术革新，进一步压缩了ES打靶的周期和成本，是加大了这个金标准的优势。我们的人工智能设计网站更是简化了方案的设计，我们的技术完全可以弥补CRISPR的不足。
实验动物信息网：非常感谢欧阳博士再次接受我们中国实验动物信息网的专访。韩春雨基因编辑技术恐遭弃用 大面积无法重复实验
来源：澎湃
作者：王盈颖
原标题：在数百个基因中都重复失败，韩春雨的基因编辑技术恐遭弃用
　　因为大面积无法重复实验，作者和所在单位又不出面应对质疑声，河北科技大学副教授韩春雨领衔的NgAgo基因编辑技术的重复工作已经遇冷。
　　自日在《自然-生物技术》在线发表论文，NgAgo已经问世5个月，韩春雨在论文中描述的NgAgo是一项和目前主流的“基因魔剪”CRISPR拥有同样效率的基因编辑技术，能高效地实现对特定DNA片段的敲除、加入。
　　但在近日哥本哈根举办的“CRISPR Genome Editing（CRISPR基因编辑）”大会上，美国、丹麦、德国在基因编辑领域顶尖的实验室参会，却无人提及NgAgo。
　　美国生物学家张锋、詹妮弗?杜德娜（Jennifer Doudna）、乔治?丘奇（George Church）各自所在的实验室是基因编辑领域的权威。知情人士向澎湃新闻（）透露，张锋实验室无法重复NgAgo实验，丘奇实验室听闻诸多实验室无法重复后，保持观望。有消息称，在今年8月召开的一次重量级内部学术会议上，詹妮弗在问答环节被问及是否重复NgAgo成功，她的回应是否定，澎湃新闻尚未证实这一传言。
　　NgAgo不仅在国外遇冷。9月27－28日，“中国科协第114期新观点新学说学术沙龙”召开，主题是“基因组编辑新技术的兴起将带来的冲击”。这并非一次没有分量的学术沙龙，国内各大高校、机构近30位基因编辑领域的学者聚集于此，其中包括北京大学生命科学学院教授、中科院院士许智宏以及华大基因杨焕明院士在内。韩春雨不在出席代表之列。
　　澎湃新闻（）采访到3位国内基因编辑领域的实验室PI（项目负责人），他们大多坚持不懈地重复了近两个月甚至更久，有的重复了几十次NgAgo实验，投入科研经费20万元；有的在几百个小鼠基因、动物胚胎上试验NgAgo技术，花费10多万元。令他们失望的共同结果是：NgAgo实验不奏效。
　　“据我了解，绝大多数实验室都已停止对NgAgo的重复。”其中一位PI告诉澎湃新闻，实验室还有其他项目，没有再多的精力和财力投入到NgAgo之中。
　　因为不愿被过多打扰和迫于压力，3位实验室PI都要求匿名。
　　可能有“几百家”实验室重复实验，总耗资“几亿美元”
　　来自内陆某高校的这位实验室PI是最早进行NgAgo重复实验的科研人员之一。他告诉澎湃新闻，在韩春雨论文在线发表的第三天，他看到了论文，并在当天晚上提交了实验设计，让学生开始重复实验。论文所描述的NgAgo性能强大，他觉得兴奋，直观的反应是生理性的，“鸡皮疙瘩起了一身”，“我说&太好了&，一宿几乎没睡。我是基于科学的激动。”
　　反差是巨大的。整个5月份，他做了12轮重复实验，都失败。再做，失败，再做，四个月时间里累计做了数十次，花了20万（含人工费），全部重复实验都失败了。
　　另一位来自沿海地区的实验室PI也在文章刚发表后就去合成质粒，这是NgAgo重复实验必需的材料。他开始在小鼠基因上重复实验，每批几十、上百个小鼠基因，按照韩春雨论文的实验步骤操作，想看看NgAgo的切割效率如何。两周后，第一批实验结果出来，没有一个小鼠基因出现了被编辑的迹象。
　　他去问了一圈领域内熟识的同行，“他们都没重复出来”，有的到Figuer3C（图3C）能重复，但一做测序都是假阳性。
　　是不是没有注意到什么细节？他去韩春雨所指定的生物公司合成质粒，把小鼠细胞替换成293人类细胞，“完全按照他（韩春雨）一模一样”地重复实验，还是失败。反反复复，总共分别做了7、8次小鼠和人类细胞，无一例外地失败。
　　10多万人民币、操作重复实验的学生几十天的时间、实验室其他项目放缓的进度，这些都折算在重复NgAgo实验失败的成本里。
　　这位PI向澎湃新闻表示，NgAgo实验是工具性的、定性定量的，正是因为韩春雨在论文中所描述的NgAgo太高效了（21.3%41.3%），并在40多个位点都保持高效率，还没有序列限制，所以全球基因编辑领域的实验室才立即跟进。
　　“如果说一般般的效率，没人会去重复，因为大家用CRISPR已经用得很好。”他估算，国内外有几百个实验室进行NgAgo实验，加上人力成本，所耗费的资金或许可达几亿美元。
　　第三位实验室PI来自北方某研究机构，他没有统计过实验室为NgAgo投入了多少钱，“肯定的是，至少有一个学生两个月的时间浪费在上面，而且我们在合成基因上也花了不少钱，做了很多小鼠实验，这个花费会更多一些。我们做了好几百个胚胎，没有确切的结果。所以还是比较令人失望的事情。”
　　“我有两个学生，独立地在重复，严格地按照他（韩春雨）发表的细胞系，他发表的序列和他描述的方法，我们也尝试了去改进，但没有阳性结果。所以我们也就不想再在这上面浪费时间了。”这位PI说，整个过程他经历了从惊讶、兴奋到最后的失望。
　　PI们的一些反驳和疑惑
　　疑惑和争议还不只是对待屡试屡败的重复实验结果。上述实验室PI们对韩春雨的一些说法进行了反驳。
　　韩春雨公开回应，实验需要“高超的技巧”，并曾向澎湃新闻表示，80%的重复实验是因为细胞被污染，因为总是学生在操作实验，没有接受过严格的科研训练。来自沿海地区的这位PI则告诉澎湃新闻，NgAgo实验很简单，“随便一个新入学的博士，训练一个星期就可以做得很好”，并提及完成整个实验仅需一个星期，并非韩春雨所说“一个月还没做完一轮”。
　　对于涉及“实验机密”问题，该PI表示，“不存在保守技术涉密的，保守技术就不要发文章，仅申请专利也行”，论文一旦刊发，意味着有义务在科学共同体内共享能让实验顺利进行的信息。这对作者而言并非没有益处，能让更多的同行重复成功，可以建立起自己在科学共同体内的声誉，这对科学家来说并非可有可无，而是至关重要的，关系到今后学术论文发表。
　　作为解决同一问题的技术，CRISPR在诞生之初是不是如韩春雨所说效率“只有1%”？上述PI告诉澎湃新闻：“CRISPR在一两周内就重复出来了，而且开放共享。刚出来的效率非常高，而且意外地高，我们都很惊讶。”
　　是否有阵营之间相互打压之说？在网络流传的一段电话录音里，韩春雨对一位外校学生表示，NgAgo的成功会让CRISPR阵营失去上亿元，暗示CRISPR阵营正在打压NgAgo。来自北方某个研究机构的PI否定了这个说法，“科学就是就事论事，你别提以前谁做什么的。根本不是阵营的问题，这就是科学。”
　　在韩春雨共享给同行的质粒上，两位PI无一不表示了困惑。
　　其中一位PI透露，自己曾派学生前往石家庄，希望韩春雨能提供论文中的质粒，但拿回去后PI发现，“他没有给我们这个原本的质粒，他给的是一个编码酶的基因在细菌里表达的载体（论文中为在人类细胞表达的载体）。”而NgAgo酶要工作，必须在一个合适的载体上。
　　另一位PI反映了类似的信息，PI的一位同行朋友同样派人去了石家庄，但“韩春雨给的质粒信息不全，都很奇怪。有的质粒没有promoter（启动子）有些没有stop codon（终止密码子）（注：这两个等同于“开关”，没有前者基因不能表达成蛋白质，没有后者蛋白质翻译无法停止）。”
　　PI们都向澎湃新闻表示了担忧，NgAgo技术的大面积无法重复或将影响中国科研者整体的国际学术声誉，“以后看到中国出来的（论文）都会怀疑一下。”
　　“我觉得确实，重要的是，国内的这个领域应该是有一个明确的声音来质疑这件事情，否则大家会觉得中国的这个领域是没有客观性的。也就是说，你可能需要一个自我纠错能力吧？”其中一位PI说。
　　在“中国科协第114期新观点新学说学术沙龙”上，数十位基因编辑领域专家达成了八条共识，其中包含了以下内容：
　　"科学家必须自律，行业要有行规&，基因组编辑技术威力巨大，科学工作者应加强自身的科学素养，摒弃急功近利，认真踏实、稳扎稳打地做好研究，努力建设培养良好的学术风气和研究氛围。”
(责任编辑：钟庆辉 UN660)
&&&&&&</div
中国人哪来这么多钱？[]
客服热线：86-10-
客服邮箱：您现在的位置：&
首页-热点专题
欢迎您推荐或发布各类关于实验动物行业资讯、研究进展、前沿技术、学术热点、产品宣传与产业资源推广、产业分析内容以及相关评论、专题、采访、约稿等。基因魔剪CRISPR-Cas9专利之争现变数 张锋或失利_网易科技
基因魔剪CRISPR-Cas9专利之争现变数 张锋或失利
用微信扫码二维码
分享至好友和朋友圈
基因魔剪专利之争现新变数？杜德纳发现新“剪刀”并申请专利。
（原标题：爱因斯坦真错了：韦尔兰德引力学假说首次被验证）
12月23日凌晨零时，女生物学家、美国加州大学伯克利分校的研究者詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）与合作者发表论文称，她们发现了新的CRISPR-Cas基因编辑系统X和Y：CRISPR–CasX 、CRISPR–CasY，可能用于开发极具应用价值的基因编辑工具。结合着DNA的Cas9。詹妮弗·杜德纳显然吸取了CRISPR-Cas9专利之争的教训：该论文标明，加州大学已就论文中的最新发现，向美国专利商标局提交了临时专利（provisional patent）申请，詹妮弗·杜德纳是多位发明人之一。杜德纳（左）。该研究论文很短，其文字部分仅三页（Research Letter），其论文标题为《来自非培养微生物的新CRISPR-Cas系统》（New CRISPR–Cas systems from uncultivated microbes）（DOI: 10.1038/nature21059），目前已在线发表在国际学术期刊《自然》（Nature）上。詹妮弗·杜德纳和同样来自美国加州大学伯克利分校研究者、女科学家吉莲·班菲尔德（Jillian F. Banfield）为该论文的两位通讯作者。新CRISPR-Cas基因编辑系统X和Y发现于非培养物，或被称为“不可培养物”。人类生存的自然环境中充斥着各种各样的微生物，比如细菌、真菌。人们目前只发现有限几种培养方法，可以培养出种类有限的微生物。更多种类的微生物，还隐藏在人类的认知疆域之外。吉莲·班菲尔德带领的研究人员，跳过“培养”这一步骤，“直接”研究了地下水、土壤、婴儿肠道和其它各种环境中微生物。在它们的基因组中，经过与CRISPR-Cas9的类比，她们发现了CRISPR–CasX和CRISPR–CasY。这两种系统在詹妮弗·杜德纳的实验室接受了检测，其活性得到了证实。此外，论文作者还首次报告称，在古菌域中发现了Cas9。这引人关注，因为过去学术界一直认为细菌以外原核生物，如古菌，“体内”没有此类基因编辑系统。根据三界分类系统，地球上的生命被分为三类：细菌、古菌、真核生物。古菌、细菌细胞中都没有细胞核，是原核生物。CRISPR–Cas系统中的Cas，指的是“基因魔剪”中的剪刀，而CRISPR帮助剪刀确定剪开的位置。日，詹妮弗·杜德纳实验室在《科学》（Science）杂志发表论文（A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity）称，利用CRISPR-Cas9系统在生物体外、试管中，实现了对DNA序列的修改；次年，日，杜德纳实验室将这一技术成功应用在人类细胞中的论文发表在《Elife》上（RNA-programmed genome editing in human cells）。但此前，美国博德研究所张锋课题组将这一系统应用在人类细胞上的研究论文已于日发表在《科学》杂志上。并且通过缴纳专利快速审核费用，张锋率先拿到了CRISPR-Cas9系统应用于哺乳动物细胞的专利。加州大学伯克利分校提起诉讼，以争夺这一专利的归属权，目前，美国专利商标局尚未做出最终裁决。DNA或基因被称为生物体的“底层密码”。对这一密码的修改，因为食品工业、制药业和临床治疗等领域的需求，早已开始广泛应用。除了转基因技术，基因编辑技术是目前最常用的修改基因（或基因组）的技术。
CRISPR-Cas9是目前最前沿的基因编辑技术，全球科研人员都在试图开发更实用的基因编辑技术，超越CRISPR-Cas9。比如，备受国际社会关注河北科技大学副教授韩春雨课题组，5月2日，他们与合作者在《自然》子刊《自然·生物技术》发表论文称，发现了效率高于CRISPR-Cas9的新的基因编辑技术Ng-Ago技术，但其实验结果目前遭到重重质疑，并被学术期刊调查中。此外，9月15日，南京大学医学院附属金陵医院的周国华研究员、南京大学模式动物研究所的赵庆顺教授和朱敏生教授在国际学术期刊《基因组学》（Genome Biology）上发表论文，报告了一种基于结构引导的内切酶（SGN，Structure-guided nuclease）实现体内外DNA任意序列的靶向和切割的基因编辑新技术。
本文来源：澎湃新闻网
责任编辑：王真_NT5228
用微信扫码二维码
分享至好友和朋友圈
加载更多新闻
热门产品:　　　
:　　　　　　　　
:　　　　　　　　　
热门影院：
阅读下一篇
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈近年来，CRISPR/Cas9基因编辑技术成为了生物技术的热点话题。通过对酿脓链球菌Cas9酶进行改进,科学家构建出一种新的碱基编辑器CRISPR/Cas9，使得DNA基因切割成为可能。但为了更好地控制“魔剪”CRISPR/Cas9，...
还可以输入150字
标题已超出10个字
您发布过于频繁，请2分钟后重新发布
登录后才可以发表评论哦！可以选择
赶紧当第一个评论者吧！
您可能感兴趣的新闻：
24小时挨踢1024 TOP 10
|||隐私政策|||意见与反馈||公告
版权所有：北京格致璞科技有限公司
手机号登录|用户名登录
中国香港(+852)
中国澳门(+853)
中国台湾(+886)
加拿大(+1)
马来西亚(+60)
新加坡(+65)
俄罗斯(+7)
一个月内自动登录
1 填写手机号 > 2 填写基本资料
中国香港(+852)
中国澳门(+853)
中国台湾(+886)
加拿大(+1)
马来西亚(+60)
新加坡(+65)
俄罗斯(+7)
获取验证码收不到短信？