人类胚胎中无染色体改变的高效碱基编辑与发育

基于Cas9的工具能够引入遗传损伤，以研究DNA修复结果并在疾病相关位点进行基因组编辑。CRISPR/Cas9诱导的DNA双链断裂（DSB）会导致频繁的非整倍体和大片段缺失，这揭示了早期人类胚胎中的修复缺陷，并限制了该技术的临床应用。在此，我们评估了在人类胚胎中使用碱基编辑器于两个靶点PCSK9和HBG引入的DNA单链切口和错配的DNA修复结果。编辑效率较高，并且不同于Cas9诱导的DSB，不会导致染色体异常或大片段缺失。碱基编辑后出现的小型插入或缺失较为罕见，而脱靶活性则依赖于向导RNA。于受精时或原核阶段以蛋白形式递送碱基编辑器，可使胚胎正常发育至囊胚阶段，并获得经编辑的干细胞系。与此形成鲜明对比的是，以RNA形式导入编辑器会导致早期胚胎发育停滞。我们的结果表明，与DSB不同，DNA单链切口和错配在人类胚胎中能够被高效修复，从而在不产生基因毒性后果的情况下实现特异性的靶向改变。

基于Cas9的工具能够引入遗传损伤，以研究DNA修复结果并在与疾病相关的位点编辑基因组。由CRISPR/Cas9诱导的DNA双链断裂（DSBs）会导致频繁的非整倍体和大片段缺失，这揭示了人类早期胚胎中存在的修复缺陷，并限制了该技术的临床应用。在此，我们评估了使用碱基编辑器在人类胚胎中于两个靶点PCSK9和HBG引入的DNA单链切口和错配的DNA修复结果。编辑效率较高，并且不同于Cas9诱导的DSBs，既不会导致染色体异常，也不会造成大片段缺失。碱基编辑后出现小型插入或缺失的情况较为罕见，且脱靶活性依赖于向导RNA。在受精时或原核阶段以蛋白形式递送碱基编辑器，可使胚胎正常发育至囊胚阶段，并成功建立经编辑的干细胞系。与之形成鲜明对比的是，以RNA形式导入编辑器会导致早期胚胎发育停滞。我们的结果表明，与DSBs不同，DNA单链切口和错配能够在人类胚胎中被高效修复，从而实现特异性的靶向改变而不产生基因毒性后果。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.728989v1?rss=1

🏷️ 碱基编辑 人类胚胎 CRISPR/Cas9 DNA修复 染色体异常 胚胎发育