迄今为止，在大多数情况下，研究人员可以使用该方法一次只修改一个基因。有时，他们一次性管理两三个; 在一个特定情况下，他们能够同时编辑七个基因。现在，巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系的Randall Platt教授及其团队开发了一个过程 - 正如他们在实验中证明的那样 - 可以同时修改细胞内基因中的25个靶位点。正如普拉特指出的那样，好像这还不够，这个数字可以进一步增加到数十甚至数百个基因。无论如何，该方法为生物医学研究和生物技术提供了巨大的潜力。“感谢这个新工具，我们和其他科学家现在可以实现我们过去梦寐以求的目标。”

有针对性的大规模细胞重编程

细胞中的基因和蛋白质以许多不同的方式相互作用。由此产生的包含许多基因的网络确保了生物体的细胞多样性。例如，它们负责将祖细胞分化为神经元细胞和免疫细胞。“我们的方法使我们第一次能够在一个步骤中系统地修改整个基因网络，”普拉特说。

此外，它为复杂的大规模单元编程铺平了道路。它可以用来增加某些基因的活性，同时减少其他基因的活性。这种活动变化的时间也可以精确控制。

这对于基础研究是有意义的，例如，研究为什么各种类型的细胞表现不同或研究复杂的遗传疾病。它也将证明对细胞替代疗法有用，其涉及用健康细胞替代受损的细胞。在这种情况下，研究人员可以使用该方法将干细胞转化为分化细胞，如神经细胞或产生胰岛素的β细胞，反之亦然，从分化的皮肤细胞中产生干细胞。

Cas酶的双重功能

CRISPR-Cas方法需要称为Cas的酶和小RNA分子。其核碱基序列充当“地址标签”，将酶以最高精度指向其在染色体上的指定作用位点。ETH科学家已经创建了一个质粒或一个环状DNA分子，它存储了Cas酶和许多RNA地址分子的蓝图，按顺序排列：换言之，更长的地址列表。在他们的实验中，研究人员将这种质粒插入到人体细胞中，从而证明可以同时修饰和调节几种基因。

对于这项新技术，科学家们没有使用迄今为止大多数CRISPR-Cas方法中特征的Cas9酶，而是使用相关的Cas12a酶。它不仅可以编辑基因，还可以同时将长“RNA地址列表”切割成单独的“地址标签”。此外，Cas12a可以处理比Cas9更短的RNA地址分子。“这些寻址序列越短，它们就越适合质粒，”普拉特说。