近日，一项最新数据揭露了一个令人担忧的现象，近50%的实验室DIY质粒存在明显的设计缺陷及序列错误！质粒是基因工程中最常用的载体，也是生命科学研究和药物开发的重要载体工具，其质量直接关系到研究的准确性和可靠性。实验DIY质粒存在缺陷甚至错误，可能导致质粒的功能改变，最终造成实验结果的偏差甚至实验失败。

近日，云舟生物首席科学家蓝田博士带领的研究团队发表了一篇题为“Prevalence of errors in lab-made plasmids across the globe”的研究报告。报告指出，近50%的实验室DIY质粒存在明显的设计缺陷及序列错误，这引发我们对于实验室DIY质粒可靠性的深度思考。

50%的质粒存在错误和缺陷

蓝博士团队对来自北美、欧洲和亚洲等全球多个地区的科研和工业实验室提交给云舟生物的2500多个质粒进行了进一步的分析，结果显示：

· 设计缺陷：约15%的质粒存在明显的设计缺陷，包括启动子位置错误、编码序列不正确及注释错误等，这些缺陷可能导致基因载体的功能失常或表达调控不当。

· 序列变异：约35%的质粒的直接测序结果表明，其重要功能区域实际序列与理论参考序列存在差异，这些差异包括点突变、插入突变、缺失突变及序列重排等，这可能会导致质粒功能的改变或丧失，影响其在实验和应用中的可靠性和效用。

· AAV转移质粒：在用于基因治疗药物开发的关键递送工具-AAV转移质粒中，近40%在末端重复序列（ITR）区域发生突变，这些区域受到相邻高GC含量序列的影响，表现出不稳定性，这将严重影响基因递送效率。

· 毒性基因：研究还识别出一些由于其固有毒性而难以被克隆到质粒中或包装成病毒载体的基因，这些基因一般会导致质粒产量低或构建不稳定，这增加了验证可重复性和应用于治疗的难度。

▲表1.实验室自制质粒中的设计缺陷

对科研和和临床研究具有重大影响

云舟生物首席科学家及该研究的主导者蓝田博士表示，“我们的研究反映出生命科学研究和药物开发中所广泛使用的基础试剂存在严重的可靠性问题。实验室制造的质粒普遍存在设计缺陷及序列错误，这与之前报道的支原体污染和细胞系误认问题相似。这些严重的问题之所以长期未被发现，主要是因为使用者未曾怀疑过它们的质量，但其严重性逐渐被科学界所关注到。”

蓝田博士进一步强调了解决这些问题的紧迫性，他表示：“质粒在基础研究和药物开发中具有重要作用，因此我们必须建立严格的质量控制标准。通过这项研究，我们呼吁业界进一步提高对基因递送载体可靠性的关注。

值得引起重视，实施标准化措施

为了应对这些挑战，研究团队建议在质粒构建过程中实施标准化的质量控制措施，使其与研究和治疗应用中的其他重要质量标准保持一致。具体包括：

· 标准化设计原则：为所有主要的研究和治疗应用建立一套标准化的质粒设计原则。

· 最佳实验方案：在质粒的构建、扩增、储存、转移和质量控制，以及相关试剂，如文库和重组病毒的处理中采用最佳实验方案。

· 专业知识共享：建立机制，鼓励研究人员分享他们在质粒方面的专业知识，特别是提高载体性能和避免错误陷阱的技巧。

科学研究需要严谨和细致，云舟生物的这项研究揭露了全球范围内实验室DIY质粒的质量问题的广泛性和严重性，呼吁业界重新审视和提高对质粒可靠性的关注，同时为解决这些问题提出了切实可行的建议。相信通过与业界和研究者们的共同努力，这些问题最终将得到有效解决，最终为生命科学研究和药物开发带来积极影响。

作为基因递送领域的领军企业，云舟生物始终致力于探索和解决行业难题，以实际行动支持行业发展，我们期待在未来能与各界伙伴联手，为推动生命科学的进步贡献更多力量。

*关于作者：该研究由云舟生物的白行健博士牵头开展，在蓝田博士的指导下进行，其他团队成员的专业涵盖微生物学、遗传学、生物信息学和临床研究等，充分确保了研究的全面性和可靠性。

*该论文已发表于bioRxiv，欢迎访问bioRxiv阅读原文。