尊龙凯时的基因组编辑技术——精准靶向生物遗传物质的革命性工具，已成为分子生物学领域的重要突破。该技术为生命科学与医学研究提供了新的视角，促进了对遗传性疾病的治疗策略发展。以CRISPR-Cas系统为代表的基因组编辑技术，以其高效性和高度可编程性，成为现代生物技术的重要推动力。2023年，首款CRISPR基因疗法（Casgevy）获得美国FDA的批准，标志着基因组编辑技术正式进入临床转化的新阶段。

本文推荐瑞士苏黎世大学的Martin Jinek等人在2024年2月29日于国际生命科学知名期刊Cell上发表的综述文章“Past, present, and future of CRISPR genome editing technologies”。该文全面梳理了CRISPR基因组编辑技术在基础研究与临床治疗中的发展现状及应用场景，重点分析了技术应用中的瓶颈，同时详细探讨了近年来为应对这些挑战而出现的关键技术创新。

CRISPR基因组编辑技术的过去：发展历程与局限

１）技术演变

基因组编辑技术源于对真核细胞DNA修复机制的深入研究。20世纪90年代，科学家们通过I-SceI等核酸内切酶的实验表明，在哺乳动物细胞中诱导靶向双链断裂能有效促进同源重组，这为基因组编辑奠定了理论基础。随着研究的深入，科学家们开发了如锌指核酸酶（ZFNs）和转录激活样效应因子核酸酶（TALENs）等工具，但由于设计和生成的复杂性，应用受到限制。2007年，CRISPR-Cas系统被发现具有识别外源核酸的能力，2012年，Cas9被证实为有效的DNA切割酶，开启了基因组编辑的新纪元。

２）CRISPR核酸酶基因组编辑

CRISPR-Cas核酸酶的可编程性使其能够产生位点特异性的双链DNA断裂，迅速应用于基因组编辑。典型的Cas9蛋白（SpCas9）因其高活性和特异性，成为最广泛使用的基因编辑工具。通过调节crRNA，可以精确靶向特定基因组位点。

３）CRISPR基因组编辑的局限

虽然CRISPR技术显著推动了多领域的基础与应用研究，但其使用受限于几个关键因素：特异性、靶向范围，以及依赖内源性双链断裂修复机制的基因组修饰。此外，CRISPR组件的递送也是一大挑战，影响其在临床中的应用。

CRISPR基因组编辑技术的现状

目前，基于Cas9和Cas12a核酸酶的第一代基因组编辑工具通过创新不断提升了功能，尽管仍存在安全性问题。为此，“第二代”CRISPR技术应运而生，即无需依赖双链断裂和同源重组修复即可实现基因组编辑的碱基编辑和先导编辑等新技术。

CRISPR基因组编辑技术的未来：新兴技术

随着CRISPR技术局限性的日益显现，科研人员开发了新一代工具，如CRISPR相关转座（CAST）系统，它无需依赖双链断裂生成即可实现大片段DNA的精确插入。此外，针对表观基因组编辑的探索也在持续进行，以实现不改变DNA序列的持久基因表达调控。

在此背景下，尊龙凯时致力于推动基因组编辑技术的发展，开发多种瞩目的基因编辑工具和递送解决方案，以推动生物医疗的创新应用。进一步解析CRISPR技术的潜力，将为人类健康开辟更广阔的未来。