CRISPR در زمان ویرایش DNA به طور تصادفی باعث ایجاد جهش در RNA می‌شود. محققان چندین سال پیش گزارش دادند که سیستم ویرایش قدرتمند ژنوم به نام CRISPR را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند با دقت بالا تغییرات مورد نیاز در ژنوم را ایجاد کند. اما نقاط ضعف ویرایش‌گرهای باز به طور فزاینده‌ای ظاهر می‌شوند. مطالعه جدید نشان می‌دهد که ویرایش‌گرها می‌توانند به طور تصادفی رشته‌های RNA را تغییر دهند که به ساخت پروتئین‌ها و یا انجام سایر وظایف سلولی کلیدی کمک می‌کند. محققان می‌گویند این مساله می‌تواند درمان‌های ایمنی را پیچیده‌تر کند و سایر برنامه‌های تحقیقاتی را مختل نماید.
بیماری انسانی سلول داسی شکل به وسیله یک جهش نقطه‌ای در یکی از بازهای DNA، آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین ایجاد شده است و CRISPR اغلب دچار مشکل در ویرایش باز اشتباه، شده است. این به این دلیل است که CRISPR رشته DNA را در مکان‌های هدف برش می‌دهد و پس از آن مکانیسم‌های ویرایش سلول را به کار می‌گیرد تا ساخت توالی اصلاح شده DNA را برای تصحیح جهش انجام دهد. در مقابل ویرایش به طور شیمیایی یک نقطه DNA را توسط آنزیم‌هایی که deaminases نامیده می‌شوند تغییر می‌دهند و نیازی به برش یا کمک از سلول نیست.
CRISPR مکان‌های هدف در ژنوم را شناسایی می‌کند و این مکان‌ها را ویرایش می‌کند اما تاثیراتی نیز بر روی نقاط غیر هدف RNA ( دارای سه باز مشابه با DNA ) دارد. بنابراین جی. کیت جونگ، پاتولوژیست و زیست‌شناس مولکولی در بیمارستان عمومی ماساچوست در بوستون، تیمی را هدایت کرد که ویرایش CRISPR را در سلول‌های کبدی و کلیه بدن انسان بررسی می‌کند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که این نوع ویرایش می‌تواند RNA را تغییر دهد. نتایج این بررسی در مجله Nature چاپ شده است.
جونگ بیان می‌کند که آن‌ها قبلا deaminases را طراحی کرده‌اند که به طور قابل ملاحظه‌ای تعدادی از ویرایش‌های غلط RNA را کاهش می‌دهد. جونگ می‌گوید “این برای ما خیلی دلگرم‌کننده بود.” “ما در نهایت مهندسان پروتئین هستیم، و می‌خواهیم بدانیم که آیا می‌توانیم سیستمی را مهندسی کنیم تا جهش‌ها از بین بروند.”
دیوید لیو، شیمیدان دانشگاه هاروارد که نخستین ویرایشگر باز را ایجاد کرد یادآور می‌شود که deaminases به طور طبیعی سلول‌های RNA را ویرایش می‌کند و تأکید می‌کند که پیامدهای بیولوژیکی چنین ویرایشی نامشخص است. او اضافه می‌کند که در مطالعات آزمایشگاهی خود راجع به ویرایش باز نیز رونوشت‌های غیر هدف را پیدا کرده‌اند، اما این مساله در مقادیر پایین‌تری رخ داده است.
هر دو لیو و جونگ تأکید می‌کنند که در نتیجه پژوهش‌های خود موفق به دست‌یابی به deaminasesهایی شده اند که فقط بر روی DNA یا RNA عمل ویرایش را انجام می‌دهد و این باعث می‌شود تا آن‌ها اطمینان حاصل کنند که می‌توانند اثرات غیر هدف که توسط ویرایش ژنومی ایجاد می‌شد را از بین ببرند. ویرایش باز هنوز هم ابزار قدرتمندی برای از بین بردن جهش‌ها و از بین بردن اشتباهات رونویسی است که برخی تشخیص‌های غیر هدف باید بیشتر مورد مطالعه قرار بگیرند.
منابع:
Grünewald, J., Zhou, R., Garcia, S.P., Iyer, S., Lareau, C.A., Aryee, M.J. and Joung, J.K., 2019. Transcriptome-wide off-target RNA editing induced by CRISPR-guided DNA base editors. Nature, 569(7756), p.433.
Listgarten, J., Weinstein, M., Kleinstiver, B.P., Sousa, A.A., Joung, J.K., Crawford, J., Gao, K., Hoang, L., Elibol, M., Doench, J.G. and Fusi, N., 2018. Prediction of off-target activities for the end-to-end design of CRISPR guide RNAs. Nature biomedical engineering, 2(1), p.38.
