根据Genome Biology近日发表的一项最新研究，加拿大阿尔伯塔大学、比利时列日大学和瑞士联邦理工学院的植物生物学家发现，使用 CRISPR-Cas9 基因编辑系统制造抗病毒的木薯植物，可能会产生严重的负面影响。研究结果表明，尝试对植物进行基因工程改造以使其具备抗病毒能力，实际上却会导致突变病毒在受控实验室条件下的传播。
这个由生物学家组成的国际小组，敦促在研究中谨慎使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，并指出潜在的生物安全风险。
“我们得出这样的结论，是因为 CRISPR 基因编辑技术对病毒产生了选择压力，迫使它们更快地进化，同时也为病毒提供了一种进化的手段，导致出现对我们的干预措施具有抗性的病毒突变体。”研究论文通讯作者、瑞士联邦理工学院生物科学系博士后 Devang Mehta 解释道。
（来源：麻省理工科技评论）
CRISPR 是细菌的一种免疫系统——这种系统可以使细菌抵御病毒感染或者其他细菌的基因转入。在过去几十年里，全球科学家就 CRISPR 的工作原理以及如何改造 CRISPR 做了大量工作，以使其成为基因工程领域的有效工具。
然而，这项最新研究发现，该技术在植物中产生了截然不同的结果，研究人员同时强调了在未来筛查这些非预期结果的重要性。
作为研究对象的木薯，是一种在热带地区被广泛食用的含淀粉根茎类植物。木薯在南美洲、非洲和亚洲也是主要的粮食作物，有超过 10 亿人在食用。但是，每年木薯都受到木薯花叶病的困扰，造成 20％ 的作物损失。
图 | 患病（左）和健康（右）的木薯植物（来源：HervéVanderschuren）
在这项最新研究中，研究人员使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术试图改造木薯，目的是使木薯可以切割花叶病毒的 DNA 并对非洲木薯花叶病毒产生抗性。但不幸的是，结果并不成功。在温室接种过程中，CRISPR-Cas9 系统无法赋予木薯对病毒的有效抗性。
此外，研究人员还发现 33％ 至 48％ 的编辑病毒基因组进化出一个保守的单核苷酸突变，赋予对 CRISPR-Cas9 切割的抗性。
为了解原因，该团队对每株植物中的数百种病毒基因组进行了测序。”我们发现，CRISPR-Cas9 对病毒施加的压力，可能会促使它以一种增加干预抵抗力的方式进化。”Mehta 也特别补充说，”CRISPR-Cas9 在食品和农业中有许多其他应用，不会产生同样的风险。”
研究小组希望与使用 CRISPR-Cas9 技术设计抗病毒植物的其他科学家分享他们的研究结果，并希望这些研究团队在他们的研究中检测类似的病毒突变。
“在进行田间实地试验之前，我们需要对 CRISPR-Cas9 技术这些类型的应用进行更多的研究。”Mehta 表示。
