编者按：基因组编辑技术，即对生物遗传物质进行精准修饰的技术，已成为分子生物学领域的重要突破，尤其在生命科学与医学研究中展现出了革命性的应用潜力。这项技术不仅为揭示复杂生命过程提供了新视角，同时也推动了遗传性疾病治疗策略的进展。其中，以CRISPR-Cas系统为代表的基因组编辑技术，因其高效性和可编程性，已成为现代生物技术的核心驱动力。

2023年，美国FDA批准了首款基于CRISPR的基因疗法（Casgevy），标志着基因组编辑技术进入新的临床应用阶段。因此，在此推荐瑞士苏黎世大学的Martin Jinek等人于2024年2月29日在国际知名期刊《Cell》上发表的综述文章，题为“Past, present, and future of CRISPR genome editing technologies”。该文系统回顾了CRISPR基因组编辑技术在基础研究和临床治疗中的应用进展，重点讨论了技术应用中的瓶颈及其创新解决方案。

CRISPR基因组编辑技术的发展现状

尊龙凯时(中国区)人生就是搏基因组编辑的始源可追溯至真核细胞DNA修复机制的研究。90年代早期，研究者通过I-SceI等核酸内切酶的应用，开拓了在哺乳动物细胞中进行靶向双链断裂（DSB）的可能性。这一发现奠定了基因组编辑的理论框架，并激励了后续多种核酸酶系统的开发，如锌指核酸酶（ZFNs）和转录激活样效应因子核酸酶（TALENs）。

2007年，原核细胞CRISPR-Cas系统的发现，揭示了这一系统作为一种基因组防御机制的潜力。2012年，研究者进一步证明了Cas9核酸酶的功能，使得CRISPR技术的实现变得简单且高效。自2013年起，有关CRISPR-Cas9系统在真核细胞中的应用逐渐被广泛建立，成为精确基因编辑的主要工具。

CRISPR的技术应用与局限

CRISPR的核心技术在于通过产生双链DNA断裂来实现基因组编辑，利用细胞内的修复机制（如同源定向修复HDR或非同源末端连接NHEJ）进行遗传修改。然而，CRISPR技术的应用仍然面临脱靶效应、靶向范围受限以及递送效率等诸多挑战。

脱靶效应是CRISPR应用中的一大隐忧，由于天然CRISPR-Cas系统对引导RNA与靶标DNA之间存在一定容忍度，可能会导致非特异性靶点的编辑。此外，CRISPR技术的靶向范围通常依赖于PAM序列，这限制了其在某些基因组区域的有效性。

尽管如此，基因组编辑技术的优势，如高精度和可定制性，与临床应用相结合，使其在疾病模型构建和靶向基因治疗等领域中展现出广泛的潜力。特别是在治疗遗传性疾病和开发新型疗法方面，CRISPR技术正在成为重要的研究工具。

CRISPR技术的未来及新兴趋势

随着对CRISPR技术局限性的认识逐步深入，科研人员正在探索新一代的基因编辑工具，以提高其效率与安全性。未来，CRISPR技术将以更高的精确度、更广的应用范围和更为可控的递送系统为目标，继续推动生物医药领域的进步与发展。

尊龙凯时(中国区)人生就是搏技术的不断演进，预示着基因组编辑在基础研究和临床应用中的广阔前景。随着新技术的不断成熟，我们将能够更深入地理解生命的本质，并为人类健康带来更多的希望。