小编：这篇问答式的文章于2018年2月16日发表在ACS chemical biology，这里的回答经过小编的筛选和精简，主要精选了3个CRISPR领域的大牛人，Emmanuelle Charpentier、张锋和Geogre Church是如何看待CRISPR技术的。小编觉得这3个大牛关注点有所不同，Charpentier仍主要继续探究CRISPR机理方面，当然她也在关注基因组编辑技术在农业和医疗上的应用；张锋更关注CRISPR系统的多样性，以及利用CRISPR系统的多样性应用到各个领域，比如农业、检测和医疗等；Church则跳出了CRISPR的视野（毕竟他研究领域更广），更关心多种手段的疾病治疗。

 

摘要：基于CRISPR的基因工程方法正在快速发展，并为科学，医学和技术研究提供了新途径。许多基因组工程最尖端的进展在各种研究论文、综述和观点中出现，通常关注该领域的未来发展方向。然而，这个前沿领域仍然存在很多问题。这里向100多位CRISPR研究人员询问了他们对围绕基因组工程和CRISPR-Cas平台未来的一些最紧迫问题的看法，未来面临的挑战以及化学家和化学生物学家们的解决方案。

 

 

德国柏林马克斯普朗克感染生物学研究所主任Emmanuelle Charpentier教授回答了所有问题。 她是CRISPR-Cas系统潜在分子机制革命性发现的先驱之一。 细菌感染和免疫调节机制专家Charpentier教授和她的实验室发现了CRISPR-Cas系统作为免疫防御机制。 她的研究结果揭示了Cas9效应蛋白如何针对特定序列切割DNA，为基因组工程的突破性进展铺平了道路。

 

在CRISPR领域有什么持续性的挑战吗？

 

答：CRISPR的挑战跟微生物或生物的其他领域区别不大。依我看，我们必须结合生理学、遗传学、细胞学、分子生物和生化等方法去鉴定CRISPR-Cas9系统，去了解它们是如何工作的，然后去开发在任何细胞和有机体中发挥功能的遗传学工具。当然，它涉及到大量的头脑风暴和方法学的问题。

 

CRISPR会在哪个应用领域首先出现巨大的影响？

答：利用CRISPR方法的作物基因组工程比传统的方法更高效和更少的伦理问题。当然，CRISPR技术另一个具有前景的领域是医疗，可能可以治疗一系列的遗传疾病。

 

你觉得哪种CRISPR的应用首先用于医疗？

答：与Rodger Novak共同创立的公司CRISPR Therapeutics提交了CTX001临床试验申请，用于遗传性血液病β-地中海贫血和镰状细胞病。 如果一切顺利，试验将于2018年在欧洲开始。

 

此技术逐渐成熟并且易得，你觉得会影响生态系统吗？

答：我有点担心这个问题。CRISPR可能会影响例如植物、昆虫等。但我们仍然不能确定一个物种的基因变化会不会影响其他物种或生态系统。]

 

你觉得CRISPR技术的哪个应用最令人兴奋？

答：CRISPR-Cas技术的应用是非常丰富的，我觉得最令人兴奋的是疾病方面的治疗和农业研究。

 

CRISPR应用中伦理学方面的担忧是什么？

答：用CRISPR技术改造人类的生殖细胞是一个问题。

 

你现在的研究关注什么？

答：在我的实验室，我们还在研究基础的感染免疫的机理和调控问题。

 

来自麻省理工学院神经科学教授张锋教授以及麻省理工学院和哈佛大学Broad研究所核心研究员响应并回答这些问题。 张教授还是麻省理工学院麦戈文脑研究所和麻省理工学院副教授的研究员，在脑与认知科学和生物工程系共同任命。 作为一名分子生物学家，他展示了CRISPR-Cas基因组工程潜能的应用范围，并在真核细胞甚至人类细胞中得到应用。 他的实验室开发的工具利用CRISPR方法来阐明许多复杂人类疾病（包括神经紊乱和癌症）的遗传基础，并最终开发新的治疗策略。

 

CRISPR中最激动人心的基础问题是什么？

答：一个挑战是如何将模板DNA精确地整合到特定基因组位置，现在的方法对有丝分裂后期的细胞大多无效。直接递送到不同组织细胞的方法需要实现。

 

什么应用领域最先受到CRISPR的影响？

答：目前CRISPR在实验室的应用已经非常广泛，加速了科学研究。将来CRISPR可能在农业、诊断和医疗上有巨大影响。

 

你觉得CRISPR什么应用首先用于临床？

答：首先应用的可能是可从病人那拿到细胞然后又能递送回去的疾病，比如地中海贫血、癌症或者失明。

 

这技术逐渐成熟并且易得，你觉得会影响生态系统吗？

答：我们确实需要研究CRISPR在环境工程和修复等领域，尤其需要注意可控的机理和安全预防。

 

你觉得CRISPR的哪个应用最激动人心？

答：我觉得是CRISPR在遗传疾病治疗上的应用。

 

你从CRISPR系统和技术中学到了什么？

答：在过去几年中，我们发现和了解了CRISPR系统，并且将CRISPR-Cas9用于基因组编辑，也包括最近的Cpf1和Cas13，已经有了一套强大的工具。重新回顾，我觉得对于科研工作者和学生，要培养他们内在的好奇心和创造力来发现生命的多样性。

 

哈佛医学院遗传学教授Geogre Church，他是哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的创始成员。 凭借在合成生物学方面的专业知识，Church教授率先在微生物和人类干细胞中提供多重精确基因组工程技术，选择序列特异性核酸酶和同源重组（MAGE和CRISPR）。他的实验室还为野生物种中的工程器官和基因驱动建立了CRISPR平台。

 

CRISPR中最激动人心的基础问题是什么？

答：不仅是CRISPR，也包括其他基因编辑技术：ZFN，TALEM，MAGE，Red/ET等。也包括基因组读取技术的革命。

 

该领域的挑战有哪些？

答：需要更高效率的精确编辑，而不仅仅是基因失活（利用NHEJ）。

 

这个技术逐渐成熟并且易得，会影响生态系统吗？

答：在蚊子和小鼠上做的可能会对生态系统有点影响。

 

你觉得CRISPR的哪个应用最激动人心？

答：我觉得最激动人心的是涉及到大量改变的基因组编辑，比如50-100改变的猪和大象，还有数千个突变可以使得基因组对所有病毒有抗性。

 

CRISPR应用中伦理学方面的担忧是什么？

答：我最担忧的是安全性测试的延误，每年有50万人死于疟疾，100万的人死于营养缺陷，500万人死于严重的孟德尔疾病。