清华大学的李寅青团队联合张学工和朱明教授，最近在Cell Stem Cell上发表了一项重要研究，把CRISPR-Cas9基因编辑技术的一个重大副作用给揭露出来了。这是他们多年研究的结果，让这个领域的人看到了希望。 团队发现，给基因编辑做这种事情，即使切割的地方离调控元件很远，也可能会影响细胞的身份。以前人们大多关注编码区的脱靶突变，却忽视了非编码区的长期影响。毕竟人类基因组有97%都是非编码区，里面藏着维持细胞特性的关键信息。 他们用自己研发的AR-seq技术做了实验，发现编辑后的染色质结构变化很大。干细胞这种高度特异的细胞受影响最严重，一个微小的改动就能把整个细胞的状态给搞乱。这种远距离的“蝴蝶效应”让人很震惊。 研究人员深入分析后发现，局部的DNA损伤会破坏依赖CTCF蛋白和相分离凝聚体的染色质高级结构。这个三维结构一乱套，就会导致远程转录调控网络出现问题。这最终动摇了干细胞维持自己身份的核心基因表达程序。 为了解决这个问题，研究团队提出了三个新策略来保护细胞： 第一是设计引导RNA的时候，尽量避开靠近关键调控元件的地方。 第二是用药物抑制DNA末端切除过程，从根源上限制结构破坏。 第三是用不产生双链断裂的碱基编辑系统来替代原来的方法。 这项研究填补了基因编辑安全性评估的空白，提醒大家在干细胞治疗这种对细胞身份要求很高的领域要格外小心。同时它也给设计下一代更安全、更精准的基因疗法提供了直接可行的路线图。