陈佳及季维智院士登上Cell专访,谈论CRISPR的出路在哪里

　　CRISPR的力量是不可否认的，但领域的未来在哪里？ Cell的April Pawluk采访了了陈佳，季维智和Prashant Mali，讨论了我们在未来几年可以期待的成功和挑战。

　　“如果您必须同时启用安全性和重复剂量，那么免疫系统本身就是一大挑战。“

　　“我认为最近在中国，公众比以前更了解转基因问题”

　　“必须开发新的包装系统，以便将碱基编辑器运输进细胞或动物里面。“

陈佳（上海科技大学）

季维智(昆明理工大学)

　　Prashant Mali

　　(加利福尼亚圣地亚哥分校)

　　April Pawluk：我只是想问一个大问题，你认为将CRISPR应用到临床面临的巨大挑战是什么？

　　季维智（WZ）：是的，也许是因为我在研究非人类灵长类动物，我应该先回答你的问题。 对于CRISPR或碱基编辑或TALEN技术，了解疾病机制非常有用，或者将来我们可以在临床中使用这些技术。 不过，我认为人们更关心这些人类基因编辑技术的安全性和效率。 我认为非人灵长类动物可能是从基础研究到临床的桥梁。

　　陈佳（JC）：我来自DNA修复和碱基编辑的背景。 我真的认为碱基编辑是下一代基因编辑工具。 我们可以使用碱基编辑器以非常高的频率诱导碱基替换，这很难通过CRISPR-Cas9介导的HDR实现。

　　(L to R) April Pawluk, Jia Chen, Prashant Mali, and Weizhi Ji

　　Prashant Mali（PM）：当我想到将CRISPR应用到临床上，从长远来看，有两件事情会变得非常重要。当然，安全很重要。但我认为同样重要的是：我们可以一次又一次地做到这一点吗？是的，我们希望追求遗传疾病，但我也看到了我们也可以开始解决慢性疾病的未来。但是，当然，如果您必须同时启用安全性和重复剂量，免疫系统本身就是一大挑战。举一个类比，如果我头痛并服用阿司匹林，四小时后如果我仍然头痛，我会再服用一片阿司匹林。这就是小分子的美妙之处  -你可以一次又一次地服用它们，并且可以服用它们治疗各种疾病。但我认为CRISPR可以为您提供同样的好处。你不必每天都做，但可能每隔几个月就做一次。

　　AP：我们已经看到了许多CRISPR在胚胎干细胞，培养细胞和小鼠体内具有惊人效率的实验，但是我们如何将其转化为原代细胞类型和有丝分裂后细胞的功效？对于实际治疗的体细胞编辑来说，这似乎仍然是一个巨大的挑战。那里面临的重大挑战是什么？

　　PM：所以我想，实际上，陈佳在这里提到。他正在研究碱基编辑系统。我认为这种系统突出了我们在靶向有丝分裂细胞后面临的一大挑战，这是人体很大一部分：你没有任何同源重组。所以我们真的需要在那里有不同的工具。这就是为什么碱基编辑非常强大。

　　AP：这可能适用于基本编辑，也可能适用于epigenome编辑，对吧？那么你对此有何看法？

　　WJ：我认为由于物种差异，一些技术可能对老鼠或啮齿动物有帮助；但是，它们可能不适用于人类。所以我必须再说一遍：我们需要使用非人类灵长类动物来测试每种技术对人类未来的效率。

　　JC：我同意Prashant的碱基编辑将成为相关研究的未来方向。对于大多数体内基因编辑，AAV将是最好的载体。但是，你知道，AAV的容量有限。碱基编辑比Cas9更长，所以我猜想必须开发新的包装系统，以便将碱基编辑器送入原代细胞或动物。

　　AP：你认为公众或一般的科学家应该担心CRISPR的安全吗？或者这不是一个问题？

　　WJ：这很难说。我认为到目前为止，这是一个很难的话题。总的来说，我相信CRISPR基因编辑技术在未来应该会非常有用。到目前为止，很难向公众说明我们对于我们真正想要在临床上做什么,有一个非常清楚的概念。所以我们仍然需要等待一段时间，直到我们能够清楚地回答公众。

　　PM：我认为这是一个很好的观点，因为我认为这与安全有关，也是工具的道德使用。真的很重要。

　　AP：我们还没有完成。

　　PM：我想我们只是.....更多关于遗传学的知识将是至关重要的。所以我认为这也会告知安全问题；这也会告知道德使用。

　　JC：我们知道有人总是关心基因编辑的安全性，所以我认为我们应该一步一步来做......比方说，我们向公众展示了所有的基因编辑工具在动物细胞中非常具体，接下来在原代细胞中，接下来可能在动物模型中  -比如说老鼠和猴子  -最后我们可以在灵长类动物中进行一些体内编辑，以显示它在组织中安全，然后终于......有一天我们可以尝试，我们可以用它来治疗疾病。

　　AP：对。因此，既然我们有来自中国和美国的研究人员，我想知道您是否知道公众对CRISPR技术，基因编辑的公众认知或调控，可能是对作物和转基因生物，或对治疗有什么重大差异，这可能会给你们各自的研究带来独特的挑战。

　　WJ：是的，在中国的一些报道对转基因作物并不是很好，这样的事情使得中国的公众非常担心转基因食品和其他东西。其实，我最近在中国认为，公众比以前更了解转基因问题。所以现在公众可能会认为，如果你使用基因编辑技术来治疗一些严重的疾病，比如癌症或者艾滋病病毒，它应该是好的。

　　JC：我同意这一点。人们担心基因编辑会治疗疾病，因为他们不想使用基因编辑进行自我实验。但对于基因改造食品，我认为公众更容易接受，我认为科学家应该让公众知道基因改造的作物或食品并不危险。实际上对于农作物而言，我们现在的食物与一千年前的食物有很大不同。这是一种进化，所以我们只是使用基因编辑工具来加速这个过程，所以它不是怪物或其他东西。

　　AP：让它更有针对性，对吧？

　　JC：是的，没错。

　　AP：公众的看法就是一切。Prashant,在美国呢？

　　PM：我想我都同意这一切。我认为，阐明我们的科学和我们对系统所做的改变并向公众传达是非常重要的。而且我认为如果我们在这方面取得成功，我们会让他们参与进来。如果我们失败了，那么当然，我们正好可以自嘲。

　　AP：那么CRISPR可能无法解决什么样的应用或疾病？有什么想法吗？

　　PM：我的意思是，如果有定义的等位基因和确定的目标，CRISPR当然是你做这件事最精确的工具。但我认为对于多基因疾病，CRISPR可能不是正确的路线。我认为CRISPR可以以不同的方式影响所有疾病。

　　WJ：也许在未来，也许我们会有比CRISPR更先进的技术。现代科学发展非常迅速，所以我不能确切地说将来会用哪种技术代替CRISPR。

　　AP：对。好吧，特别是因为你们中有一些人是相对较新的独立研究人员，对于年轻研究人员现在进入CRISPR领域，你有什么建议？

　　WJ：我们真的想吸引很多年轻的科学家关注猴子CRISPR技术。和20年前我们开始时相比，这真的很难。但现在用CRISPR技术在猴子身上工作得非常顺利，我相信猴子是基础研究和临床应用之间的桥梁。我希望更多的年轻科学家可以来研究猴子。

　　JC：其实我是一个非常年轻的科学家，但根据我的经验，我认为如果你想在基因编辑领域做得很好，首先要做的是：你必须努力工作。你知道，这个领域发展得如此之快，你必须努力。第二件事是因为基因编辑是一个相当大的领域，你可以将你的背景融入这个领域。

　　PM：CRISPR系统的好处在于它使我们处于一个不再受限制的地方，因此它真正激发了大生物学的时代。我们有过大物理的时代；现在我们有了大生物学的时代。所以我认为任何CRISPR研究人员都会非常兴奋，因为你有能力更有力地追求基础生物学。