这本是一个看似完美的计划。
Jason Sheltzer是美国冷泉港实验室的一位癌症生物学家，他寻找的是肿瘤生长所涉及的基因。他和同事计划使用备受欢迎的基因编辑工具CRISPR-Cas9来让基因失去功能，以寻找能降低癌细胞扩增速度的改变。但他们需要一个能带来同样效果的对照基因。
文献表明，MELK基因是理想的对照基因：有大量证据表明它在癌细胞增殖中发挥着重要作用，测试MELK蛋白抑制药物的临床试验也正在开展中。然而，使用CRISPR-Cas9方法让MELK基因失去功能并没有带来任何效果。“这对我们的实验造成了巨大的破坏，”Sheltzer说。“一切都暂停了下来。”
在得到这样的结果后，Sheltzer和他的团队加入了一群正在壮大的研究者的行列：由于CRISPR-Cas9的普及揭示出了使用旧技术收集的数据中的潜在错误，他们被迫重新评估和重复实验。4月3日，Sheltzer的团队在美国癌症研究协会年会上呈现了他们的发现。他们也将这一结果发表在了期刊eLife上。
斯坦福大学的分子生物学家Michael Bassik表示：“我们有很多工作要做：基本上就是用另一种方法重复人们之前做过的研究，可以说目的就是为了得到大幅改进的数据。”
问题规模
马萨诸塞州大学医学院的分子生物学家Nathan Lawson是最早系统性地记录这一问题的研究者之一。2015年，他和同事发表了一篇论文，比较了在斑马鱼研究中使用两种不同方法的结果：一种是用锌指核酸酶基因编辑技术敲除基因，另一种是用分子工具吗啉基来调低基因表达。他们发现，在他们检验的20个基因中，有一半得到了不同的结果。对遗传数据库和吗啉基相关文献的进一步挖掘显示，在已发表的吗啉基实验中，有80%的结果无法在遗传突变体中复制。
一些斑马鱼研究者表示，他们对这一结果表示欢迎，因为它迫使研究者们正视这个此前只是传闻的问题。另一些人则并不乐见这一发展。“有人说我毁掉了这个领域，”Lawson说。
在其它模式生物中，类似的“冲突”也开始涌现。在模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中，CRISPR-Cas9技术表明，人们此前认为调节了植物生长素效果的一种蛋白并没有这样的功能。至于果蝇和人类细胞，人们已经在大型筛选研究中发现，使用RNA干扰（RNAi，一种调低基因表达的方法）和CRISPR-Cas9方法得到的研究结果存在普遍差异。
Lawson指出，这两种方法都有其局限性。RNAi有时会改变靶标以外的基因的表达。干扰细胞内部的RNA处理机制有时也会影响其它涉及RNA的细胞系统。与此同时，CRISPR-Cas9基因编辑方法则需要切割DNA链，而这可能会引起细胞的其它反应，包括细胞自杀。这一技术有时也会在预定之外的位点切割DNA。
回归本源
Bassik提醒，RNAi方法与遗传筛选结果出现冲突并不意味着一种方法是对的，另一种是错的。与使用RNAi方法将基因表达降到非常低的水平相比，一些细胞可能会对消除某个基因表达的遗传变化作出不同的反应，而这往往是CRISPR-Cas9方法的目标。
但他补充道，这种差异背后的罪魁祸首常常是RNAi方法潜在的脱靶效应。出于对这一问题的关注，研究人员纷纷开始重复此前的研究成果。
在MELK基因的案例中，使用CRISPR–Cas9方法得出的结果尤其令人担忧，因为这一结果可能会危及一项临床试验的科学基础。但埃默里大学的癌症研究者Carlos Moreno指出，Sheltzer的团队只表明了MELK在癌细胞分裂中似乎不发挥作用。他说，MELK其它方面的性质，比如据称能使癌细胞对放疗抗性更强的作用或许仍然成立。
许多成功的药物是在有缺陷的科学假设基础上开发出来的，他补充道。举例来说，临床试验中的MELK抑制剂可能是通过一些其它机制起作用的。“如果试验显示出了积极的效应，那么人们没有理由叫停试验，”他说，“重点在于不要因噎废食、全盘抛弃。
原文链接：http://www.nature.com/news/crispr-studies-muddy-results-of-older-gene-research-1.21763
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