從 CRISPR-Cas9 時代的早期開始，科學家們就知道，其編輯基因組的方式——剪下 DNA——的第一步會造成混亂：細胞修復工慌亂地試圖透過將隨機 DNA 片段扔進缺口並刪除其他隨機片段來修復切口。週一發表的研究表明，這只是冰山一角：研究結論認為，CRISPR-Cas9 造成的基因破壞可能比專家們認為的要嚴重得多，甚至可能足以威脅到未來將接受 基於 CRISPR 的療法 的患者的健康。
這些結果緊隨兩項研究之後，這兩項研究發現了一個相關問題：一些 CRISPR 編輯過的細胞可能缺少關鍵的抗癌機制，因此可能引發腫瘤。
新研究中發現的 DNA 損傷包括數千個 DNA 鹼基的缺失，包括在遠離編輯位點的位置。一些缺失會使本應活躍的基因沉默，並激活本應沉默的基因，包括致癌基因。
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領先的 CRISPR 公司爭先恐後地淡化最新威脅，這威脅到他們希望成為數十億美元的業務——以及他們的股價，但投資者反應驚慌。在該研究釋出後的前 20 分鐘內，三家公開交易的 CRISPR 公司市值損失超過 3 億美元。
這些公司質疑新研究中報告的 CRISPR 引起的 DNA 損傷是否適用於他們計劃 CRISPR 編輯的細胞型別。他們強調，如果基因組混亂很常見，那麼在早期形式的基因組編輯（如 鋅指蛋白核酸酶和 TALENs）中也應該看到這種情況（但顯然沒有）。他們堅持認為他們正在處理這個問題。
Intellia Therapeutics 的首席創新官、遺傳學家湯姆·巴恩斯說：“我們對此並非盲目樂觀。” 他說，對於其小鼠實驗，Intellia 分析了編輯過的基因組，以查詢編輯目標附近以及數萬個 DNA 字母之外的附帶損害，但“我們沒有看到這些細胞發生任何[致癌]轉化，即使我們引入了所有編輯。”
Editas Medicine 發言人克里斯蒂·巴內特在一份宣告中表示，CRISPR 造成的基因混亂的可能性是“一個有趣的話題”，該公司“積極地進行研究”。她說，報告的 DNA 破壞“在我們製造基於 CRISPR 的藥物的工作中並非特別成問題”。CRISPR Therapeutics 未回應置評請求。
學術科學家對《自然生物技術》雜誌上的這項新研究不那麼不屑一顧。一位領先的 CRISPR 開發人員稱其“做得很好且可信”，“對[基因組編輯]社群的警示”，並且與其他研究一致，這些研究表明 CRISPR 造成的 DNA 切割（稱為雙鏈斷裂）“可以誘導他們報告的那種基因組 DNA 重排和缺失。” 他要求不要透露身份，以免損害與基因組編輯公司的業務關係。
但正如上個月研究的批評者質疑，如果 CRISPR 編輯過的細胞可以引發癌症，為什麼沒有 CRISPR 編輯過的小鼠出現腫瘤一樣，科學家們也對新的基因組混亂髮現提出了類似的問題：為什麼科學家在分析 CRISPR 編輯過的細胞的 DNA 時沒有看到它？
布拉德利說：“你會找到你所尋找的東西。” “沒有人關注[這些 DNA 變化]對下游基因的影響。”
很少有研究對 CRISPR 編輯過的細胞進行全面的基因組測序。此外，科學家通常使用一種稱為 PCR 的標準技術（可以製造數百萬個 DNA 副本）來搜尋 Sanger 研究發現的一種附帶損害形式——數千個 DNA 鹼基（雙螺旋著名的 A、T、C 和 G）的缺失。但是，布拉德利說，為了工作，PCR 必須附著在 DNA 上的“結合位點”；CRISPR 有時會刪除該結合位點，布拉德利的團隊使用不同的技術來分析雙螺旋的 CRISPR 附帶損害。
Sanger 科學家並非有意尋找 CRISPR 造成的附帶 DNA 損傷。正如他們調查 CRISPR 如何改變基因表達時，布拉德利說，一個“奇怪的事情”出現了：目標 DNA 被準確地改變了，但這引發了波及遠離目標的基因的連鎖反應。因此，科學家們改變了方向。
當他們將 CRISPR 對準小鼠胚胎幹細胞、小鼠造血細胞和人視網膜細胞中的不同目標時，“廣泛的靶向基因組損傷[是]一種常見結果”，他們在論文中寫道。在一個案例中，大約三分之二的 CRISPR 編輯過的細胞的基因組顯示出預期的少量意外破壞，但 21% 的細胞的 DNA 缺失超過 250 個鹼基，最長達 6,000 個鹼基。
科學家們寫道，由於 CRISPR 的治療用途將編輯患者肝臟中數十億個細胞的基因組，即使是罕見的 DNA 損傷“也可能使一個或多個編輯過的細胞… 具有重要的[致病]病變”。
布拉德利說，《自然生物技術》雜誌花了一年時間才發表這篇論文，期間向布拉德利提出了無數個“你確定嗎？”和“你考慮過這個嗎？”的變體，並要求他進行額外的實驗。結果都站得住腳。
美國唯一一項使用 CRISPR 編輯過的細胞的 臨床試驗 於今年開始招募患者。它將使用 CRISPR 來製造免疫細胞，這些免疫細胞從患有四種癌症中任何一種的患者身上取出，攻擊腫瘤細胞表面的指示分子。當被問及他計劃進行什麼基因組分析時，賓夕法尼亞大學的首席研究員愛德華·斯塔德茂爾博士說：“我們正在對最終細胞產品以及患者體內的細胞進行廣泛的測試。”
CRISPR 編輯過的細胞可能產生不利後果的可能性，導致一些公司官員辯稱，如果，例如，他們的療法治癒了患有毀滅性疾病的兒童，但增加了她患癌症的風險，這可能是可以接受的權衡。
這種論點很可能會佔上風。然而，在 2003 年，當法國一項基因治療試驗中的一名男孩 患上白血病，因為修復基因落入他基因組中的錯誤位置並激活了致癌基因時，它在多年內關閉了大西洋兩岸的基因治療發展。