随着CRISPR的大热，基因编辑技术已经离我们越来越近。但事实上，这项技术依旧存在着不小的隐患，其中最大的一个问题就是基因编辑的脱靶效应。这是因为，基因编辑一旦开始就无法中断，只能等待整个过程自然结束，就好像一辆汽车只有油门但是没有刹车。在修复了错误基因后，细胞里的基因编辑工具很可能会继续修改本来正常的基因。因此，科学家一直想在基因编辑的工具箱里加上一套“刹车装置”。
2017年8月24日，著名的基因编辑专家，CRISPR-Cas9系统的共同发现者Jennifer Doudna和她的同事在《细胞》杂志上发表了一篇论文，他们发现了两个可以终止基因编辑过程的蛋白质。这项研究不仅能让研究人员更加深入地理解基因编辑系统，而且还可以给他们提供一套操作工具，能更好地控制基因编辑系统，让它变得更精确，副作用也更少。CRISPR-Cas9系统本来是细菌用来抵御病毒的免疫工具。
不过在过去几年，研究人员发现这套系统也可以相对精确地定向修改哺乳动物和植物等生物的基因。因此已经有大量的研究开始关注CRISPR-Cas9在遗传疾病治疗和转基因物种培育等领域的潜在应用。然而CRISPR-Cas9系统也有问题。作为潜在的医疗手段，它的精确度仍然不够。例如，有时候基因编辑会出现在我们不想要的地方，产生脱靶效应。
另外，因为基因编辑非常强大，生物伦理学领域的学者也担心在实验室外使用基因编辑是否会产生可怕的后果。因此，科研人员面临的一个重要问题是找到更多可以精确控制基因编辑的工具，让这种技术变得更加安全可靠。研究人员通过X射线结晶法，获得了清晰的ACRIIC1和Cas9结合在一起的结构。
具体地说，ACRIIC1上的两个氨基酸和Cas9上的两个重要的氨基酸之间形成了紧密联系，而这两个氨基酸本来是Cas9用来抓住目标DNA的。另一个ACR蛋白ACRIIC3的作用机理则完全不同。首先，它更加专一，只能抑制一种Cas9蛋白。其次，ACRIIC3并没有直接结合到Cas9的反应位点上，而是把两个Cas9拉到一起，大幅度改变了Cas9的结构，让它失去了与DNA结合的能力。
Doudna和她的同事在《细胞》上发表的最新论文更透彻地研究了抑制基因编辑的机理。他们不仅通过生物化学的方法确认了抑制活性，还通过结构生物学的方法掌握了ACR蛋白质克制Cas9的原因。而到现在为止，我们还没有方法可以终止基因编辑的过程。一旦基因编辑的流程启动，就只能等待整个过程自然结束，就好像一辆只有油门，没有刹车的汽车。
之前有研究表明，CRISPR-Cas9可以击中准确目标的基因编辑中，有大约一半发生在编辑过程开始的6小时内。而在6小时后，脱靶的编辑开始变多。布罗德研究所的生物科学家Dane Hazelbaker曾表示，利用Cas9进行基因片段切割非常容易，但重要的是要能控制它。如果把Cas9比作一位外科医生，他擅长的是阑尾炎切除术。
但如果你想只是切除阑尾，而不损伤旁边的胆囊，你就需要ACR这样的Cas9酶活抑制剂。它就像“能在手术剪刀剪向重要器官之前，狠狠拽开拿着剪刀的双手。”现在，科研人员认为他们已经发现了这双可以“拽开剪刀的双手”。之前有研究表明，即使在6个小时后添加Cas9抑制剂，也能把脱靶效应降低一半。
当时参与这项研究的加州大学旧金山分校的Joseph Bondy-Denomy就表示，Cas9抑制剂可以在基因编辑完成之后，准确地定时关闭Cas9产生，而不会让Cas9在细胞中停留而冒险产生脱靶效应。除了让时间窗口变得更精确，Cas9抑制剂还可以让CRISPR-Cas9系统的针对性更强。
研究人员有可能在未来将Cas9的抑制蛋白加入基因编辑系统里，让我们能针对某个特定的器官、组织、发育阶段的的细胞进行基因编辑。值得注意的是，Doudna等人还发现，整个ACR家族的抑制范围，比之前想的可能要广泛得多。这些蛋白不仅有可能抑制可以切割双链DNA的Cas9，甚至还有可能针对切割单链DNA的限制性内切酶。
作者在论文的讨论部分也表示，随着基因编辑工具的增加，像Arc这样广谱的控制工具也变得越来越重要。持续研究不同的ACR蛋白的机理，将提供一个独一无二的机会，让我们更好地对基因编辑进行控制。