如今，改造人体备受关注。几年前，科学家们开发了一种（被称为CRISPR的）技术，能够精确切割DNA特定位点以编辑掉导致疾病的基因，引起了轰动。这项技术的影响既巨大又多样。然而，这种方法远非完美。而且，当你试图修改像人类基因组这样永久性的东西时，你真的不希望出现任何错误。
因此，研究人员一直在努力寻找一种更安全的基因编辑方法。一种本周在《科学》杂志上描述的方法，是通过编辑基因生成中一个不那么永久的组成部分——RNA——来工作的。科学家们认为，这种新工具可能比直接切割DNA更安全。
CRISPR和基因编辑快速回顾
CRISPR代表“规律间隔成簇短回文重复序列”。它们是细菌DNA的小片段，包含与病毒中发现的遗传信息相同的遗传信息。它们与称为Cas的酶一起，是许多微生物免疫系统的一部分。当病毒试图入侵时，细菌会识别它们（通过CRISPR的复制品）并用Cas酶进行切割，阻止它们进一步繁殖。
几年前，麻省理工学院和哈佛大学博德研究所的科学家们找到了一种方法，将CRISPR/Cas技术应用于人类基因组的DNA编辑。但并非没有瑕疵。他们发现，Cas酶经常会切割与目标相似的DNA片段——这被称为脱靶效应。或者，系统可能只修复部分有缺陷的DNA，而未能全部修复——这就称为嵌合体现象。
科学家们仍在努力解决这些问题，但如果要修复DNA——这是永久性的，并且为我们每个细胞提供指令手册——就需要做到万无一失。
什么是RNA以及编辑它有何不同？
现在来看RNA。DNA包含关于我们是谁的编码信息——比如发色、瞳色和身高——而RNA本质上是DNA的信使。DNA通过决定细胞将产生哪些蛋白质，以及何时何地产生，来控制这些性状。但正是互补的RNA分子真正执行了这些指令。我们的身体会不断地产生新的RNA。因此，如果出现任何脱靶效应或其他意外情况，你不会期望它们是如此永久。
在本周发表的论文中，研究人员使用了一种CRISPR的变体来编辑RNA。这项由首席研究员张峰及其合著者称之为REPAIR的过程，使用了一种酶和另一种特定的蛋白质。这种酶Cas13能够找到并结合到目标RNA区域，然后蛋白质ADAR2介入并修正有缺陷的蛋白质序列。与CRISPR不同，这项技术不进行切割。相反，Cas13只是在需要的地方制造更多空间，ADAR2则修复该区域。它是通过切换单个RNA字母来实现的，将腺苷转换为鸟苷。
受这些单碱基改变影响的疾病实际上相当普遍：帕金森病、一种类型的癫痫病和杜氏肌营养不良症都源于A/G突变。理论上，REPAIR能够治愈这些疾病。
当研究人员在实验室中对人体细胞进行技术测试时，REPAIR机制能够纠正通常导致范可尼贫血（一种遗传性骨髓疾病）的序列。尽管DNA本身仍然携带导致性状异常的指令，但研究人员表示，REPAIR机制能够生成足够多的、编码正确的RNA，从而有效地治愈这种疾病。当然，这仍然需要更多的研究。
然而，编辑RNA也存在一些缺点。由于身体不断地产生和回收RNA，任何纠正序列中的错误最终都会消失。这是好消息。但这也意味着，任何通过编辑信使起作用的疗法都需要持续进行，因为最终即使是正确纠正的RNA也会消失。理论上，这对某些疾病来说是可行的，但并非所有疾病。研究人员的下一个目标是在特定组织细胞以及动物模型上应用这项技术。距离任何人体临床试验可能还需要很多年。
接下来呢？
尽管CRISPR在治疗疾病方面潜力巨大，但它也带来了一些严重的潜在缺陷。这项新论文表明，已经存在使基因编辑更安全的可行方案。而REPAIR无疑不会是同类中的最后一个变通方法。
