Science：张锋参与发表CRISPR综述，揭秘“魔剪”19个亚型

8月5日，Science杂志发表了题为“Diverse evolutionary roots and mechanistic variations of the CRISPR-Cas systems”的综述文章，讨论了近期揭示CRISPR-Cas复杂分子机制相关的研究，同时，还简要回顾了基于CRISPR应用的最新进展。荷兰瓦赫宁根大学的John van der Oost教授是这一综述的通讯作者，CRISPR技术先驱者张锋是该文的共同作者。

过去几年中，对不同CRISPR-Cas系统结构和功能特征的大量研究揭示出，这些系统包含了许多同源组件，共享了相同的机制，但也显示出了巨大的差异性。综述第二部分重点介绍了CRISPR-Cas的多样性、分类以及进化等方面的内容。根据cas基因谱和Cas蛋白的序列相似性，CRISPR-Cas系统被统分为2大类（classes），细分为6个类型（types）和19个亚型（图1、图2）。

图1：Modular organization of the CRISPR-Cas systems（来源：Science）

图2：Evolutionary scenario for the CRISPR-Cas systems（来源：Science）

据介绍，CRISPR介导的适应性免疫包括3个步骤：适应、表达和干扰。综述第3-5部分重点介绍了这3个步骤相关的研究进展。

最后一部分内容中，作者们回顾了CRISPR-Cas近几年的一些应用进展。他们表示，开发基于Cas酶的基因组编辑技术的全部潜能（包括用于疾病治疗）需要面对的一个主要挑战是，如何确保有效的、组织特异性的传递。此外， 异种真核细胞中Cas9表达的长期影响仍然是未知的，编辑人类基因组涉及的道德问题也必须被充分考虑。

近几年，CRISPR技术飞速发展，除了“老将”CRISPR-Cas，科学家们还开发出了多种新的基因编辑系统，包括CRISPR/Cpf1系统、仅靶向RNA的CRISPR/C2c2系统，以及只编辑单个碱基的改造版CRISPR/Cas9系统等。

除了在基础研究领域连续取得突破，基于CRISPR的转化应用也在不断发展中。前几年，CRISPR先驱者们纷纷设立公司，成为最早一批致力于将CRISPR技术应用于人类疾病治疗的团队。近期，全球科学界涌现出了一批新的科学家团队，也在尝试利用这一“魔剪”开发疾病治疗方案，其中包括被广泛报道的宾夕法尼亚大学的Carl June团队，以及华西医院卢铀教授团队。

值得注意的是，CRISPR技术除了拥有这些“正面新闻”，还有一些备受争议的方面，比如基因编辑人类胚胎、基因编辑食物、被列为大规模杀伤性与扩散性武器等。当然，任何新技术的发展和应用都会被反复地讨论，CRISPR技术的真正价值还需要进一步探索和验证。