crispr|《科学》深度综述：CRISPR-Cas指引基因工程的未来( 二 )
值得一提的是，在2020年爆发新冠疫情后，基于SHERLOCK技术平台，张锋教授及其合作伙伴还开发出了新的工具，可以快速检测新冠病毒RNA的存在 。
▲SHERLOCK系统《科学》论文（图片来源：《科学》）
Cas12a有着与Cas13相似的靶向单链DNA的可控核酸酶活性 。利用这种活性，DETECTR系统是一个基于CRISPR的DNA检测和诊断技术平台 。与等温预扩增相结合，DETECTR系统能够迅速准确地检测出人乳头瘤病毒（HPV）的临床相关类型 。
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▲DETECTR系统科学论文（图片来源：《科学》）
CRISPR-Cas系统的特异性和运输
与小分子药物或抗体疗法的脱靶效应相比，Cas核酸酶的脱靶效应尤其危险，因为它会造成基因组的永久性改变 。因此，改进Cas的特异性和靶向运送尤为关键 。研究人员已经在改进Cas酶和sgRNA设计上取得了长足进步，大幅度提高了核酸酶的特异性 。而且，预测靶向结果的工具和对基因表达的时空调控为降低脱靶效应提供了全面的应对策略 。
优化运送Cas系统的载体仍然是一个重大挑战，特别是在人体可以对sgRNA和Cas产生免疫反应的情况下 。在实验室中，研究人员可以使用电穿孔、转染、直接注射等方法将编码Cas系统的DNA、mRNA、或RNA蛋白复合体导入细胞中 。但是，其中很多种方法在临床条件下并不适用 。而且，将个体较大的Cas核酸酶与指导RNA结合形成的复合体装进病毒载体仍然是个挑战 。解决这个问题的一个策略是利用个体较小的Cas同系物，或者对系统进行最小化，以便将它们装进病毒载体 。另外一种方法是使用纳米材料完成对特定细胞种类的定向运输 。最近的研究表明，直接注射携带Cas9-sgRNA的纳米颗粒在小鼠模型中能够纠正DMD突变，导致临床症状得到缓解 。未来基于CRISPR疗法的成功，很大程度上依赖于运送Cas系统载体方面的进一步研发 。
结语和未来
CRISPR-Cas技术提供了一种修改、调控和观察基因组的便捷、而且具备很强适应性的工具 。这让它可以在广大领域中得到生物研究和生物技术方面的应用 。CRISPR-Cas工具极大地加快了科学研究的脚步，而基于Cas的生物技术的研发同样进步迅速 。多项基于Cas9的临床试验正在或即将进行 。2020年3月，世界首项体内CRISPR基因编辑临床试验完成第一例患者给药 。
这些临床试验的结果将指引未来体细胞基因编辑在体外和患者中的应用 。CRISPR-Cas9在农业方面的应用已经产生了可以进入市场的产品 。CRISPR-Cas工具箱日渐扩展的应用确立了这一系统在基因组编辑，甚至是基因工程领域的前沿位置 。
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