近期《自然》杂志上线了一篇重磅论文，英国科学家靠最新的碱基编辑技术，终于搞清楚了一个叫NANOG的转录因子在人类早期胚胎里的关键作用，也实打实证明了这项技术能帮我们更深入地看懂人类发育的秘密。过去科学家大多靠小鼠研究摸索早期胚胎发育的调控规律，但受伦理、技术和人类自身的生物特性限制，这些从老鼠身上得到的结论，一直没法直接套用到人类胚胎上。
之前在小鼠身上的实验已经证实，NANOG这个蛋白对胚胎发育特别重要，既能参与胚胎外胚层的组织形成，还能牢牢把控细胞的多能性——也就是细胞能分化成各类身体组织的潜力。可它在人类胚胎里到底管什么用，这么多年始终没有明确的实验证据。其实科学家早就想用基因组编辑技术研究胚胎里那些决定发育走向的关键基因，可传统的CRISPR/Cas9这类靠核酸酶的编辑方法，很容易出现意料之外的脱靶突变，甚至造成基因组片段重排，风险一直很高。
为了避开这些坑，研究团队改用了碱基编辑——它算是CRISPR/Cas9的升级改良版。传统的核酸酶编辑会把DNA的两条链都切断，靠插入或删除特定片段来研究基因功能，很容易打乱原本的基因组结构；而碱基编辑只会对DNA的单链做处理，精准实现单个核苷酸碱基的直接转换，对基因组的干扰要小得多。
这次他们用的是腺嘌呤碱基编辑技术，在发育时长不超过14天的人类胚胎干细胞和人类胚胎里，精准破坏了NANOG基因的功能。结果发现，一旦NANOG失去作用，原本具备多能性的外胚层细胞，就没法正常分化成能生成人体所有细胞的多潜能细胞，反而会跑偏，往胚外卵黄囊或者胎盘细胞的方向发育。更有意思的是，这个结果和之前在小鼠身上观察到的规律完全不一样，这也直接说明，很多发育机制不能靠动物实验间接推测，必须直接针对人类胚胎做研究才能得到准确结论。
最后研究团队也特别强调，这次实验已经证明腺嘌呤碱基编辑是研究人类早期胚胎基因功能的精准高效工具，能补上传统基因组编辑的不少短板。但他们也郑重提醒，这类人类胚胎基因组编辑技术绝对不能贸然往临床应用推进，在落地之前，必须经过极其严格的伦理审查和全程监督，还要经过全社会广泛的讨论，获得公众的普遍支持才行。