Nature Methods就CRISPR意外脱靶论文撤稿发表社论

Nature Methods就CRISPR意外脱靶论文撤稿发表社论

原文以

CRISPR off-targets: a reassessment

为标题

发布在2018年3月30日的《自然-方法》社论上

《自然-方法》的一篇文章称CRISPR可能出现意外脱靶,但是这一论断缺乏足够的数据支撑。因此需要开展进一步的工作,以确定体内实验是否存在这一现象。

2017年,《自然-方法》曾发表过一篇经过同行评议的文章

(Schaefer et al.,

http://rdcu.be/NnnK

,文章作者称他们发现CRISPR–Cas9在小鼠体内出现脱靶,导致了意外的基因改变。文章发表后,有许多科学家与我们联系,对这一研究结论提出了质疑。其中5篇评论以经过同行评议的通讯文章

http://rdcu.be/Nnna

的形式发表在这一期的《自然-方法》上。

Nature Methods就CRISPR意外脱靶论文撤稿发表社论

2018年3月 第15卷 第3期

原作者:Peter Inkpen,改编:Erin Dewalt

评论作者们指出,Schaefer等人的实验缺乏关键对照,因此无法以合理的置信度将观察到的基因变化归因于CRISPR技术。这一观点也得到了4名独立评阅人的赞同,他们对评论本身和原文作者对此的回应进行了评估。目前Schaefer等人的文章已经被撤回,以维护期刊文章的准确性。

原文作者的发现也属意外,他们原本的实验是使用CRISPR技术纠正近亲繁殖FVB/NJ小鼠中突变的基因。有了这一意外发现后,他们对两只经CRISPR编辑过的小鼠进行了全基因组测序,以检查脱靶引起的改变。和其他评估活体实验内CRISPR脱靶情况的研究不同的是,这篇文章的作者不是仅检测标靶基因序列,而是对整个基因组进行测序。他们将同一品种的其他小鼠作为对照,发现利用CRISPR处理的小鼠存在许多意料之外的基因差异。他们认为这是由CRISPR技术是造成的。

为了控制遗传背景变异,原文研究中使用的整批小鼠,包括CRISPR处理小鼠的亲代和对照组都是从JAX基因质控项目那里直接购买的。尽管如此,对照组和CRISPR处理小鼠之间确切的遗传关系并不清楚;但是它们并不是兄弟姐妹。此外,研究人员并未对CRISPR处理小鼠的亲代进行测序,而且CRISPR处理的两只小鼠不是独立得到的。因此无法明确FBV/NJ品种小鼠的遗传背景变异情况,尤其是研究人员购置的这批小鼠。

在没有对实验用小鼠的遗传背景变异进行更为直接的评估的情况下,无法确定Schaefer等人发现的差异是CRISPR脱靶所致还是只是单纯的背景变异。因此,原文的数据并不足以支撑其核心论断,这是文章被撤的原因

原文经过了同行评议,但我们本应该邀请至少一位具有近亲繁殖小鼠遗传学专业背景的评阅人。对于这一疏漏,我们深表歉意。我们一直重视评阅人的专业性问题,也强调保证评阅人的专业性是编辑流程中的核心一环。目前,我们已采用更进一步的流程以避免此类疏漏再次发生。

5篇评论中的大部分都对原实验的数据进行了重新分析。这5篇评论和原文作者对评论的回应都经过了多轮同行评议,前后历时几个月。尽管我们有意优先处理关于该文章的质询,但是我们需要足够的时间对其中提到的问题进行彻底的检查和考证,有时需要更多数据和分析。

在此期间,我们迅速发布了一篇编者按,提醒广大读者该文可能存在问题,在明确了文章核心论断的确值得怀疑后,我们在第一时间发表了“编辑部关注”。根据4位独立评阅人的意见以及我们后续和评阅人及作者的沟通,我们认为该文的数据不足以支持其主要论断。我们决定发表这5篇评论,但不发表作者对此的回应,因为作者的回应并未解决核心争论点:该研究缺乏对照,无法证明CRISPR和观察到的基因差异存在因果关系。

此外还有研究人员对文章的其他方面提出了质疑,例如使用实验动物数量过少,只检测了一个前导RNA,Cas9和供体结构转运方法存在问题等。我们承认这些是研究的不足之处,我们在接收文章时已经注意到了。原文中也提到了这些不足,且并未断言这是一个普遍现象。该研究以通讯文章而非完整的研究论文的形式发表,其目的在于报道一个发现,类似病例报道,但这个发现可能具有极为重要的意义,值得研究人员注意。

该研究缺乏对照,因此即便只针对Schaefer他们的实验对象,也无法证明CRISPR技术与基因差异之间存在因果关系。这一研究突显了目前文献存在的局限性,这一点值得关注。

关于体内实验中CRISPR是否会对整个基因组产生影响的报道相对较少。目前对于CRISPR体内脱靶的研究大部分都是有的放矢的,也就是说研究人员检测的是算法推断出的可能包含脱靶序列的位点。这一做法是基于目前已知的Cas9工作机制,但是至少在理论上,Cas9能够对活体的整个基因组产生不可预知的作用。此前也有研究对CRISPR处理动物的全基因组进行分析,其中一篇就发表在我们期刊上,且得到了与Schaefer等人相反的结论,但这些研究的样本量均比较小N。近期有两项研究采用全基因组方法对CRISPR处理的人类胚胎进行测序,且并未报告显著的脱靶现象,但CRISPR在体内是否会对全基因组产生影响仍需更多数据进一步证明。

CRISPR技术是否能在体内安全使用对很多人来说意义重大,尤其是对那些今后可能用到CRISPR的人。他们理应得到一个审慎明确的答案。

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Nmeth|doi:

10.1038/nmeth.4664

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