CRISPR/Cas9基因編輯的基因組損傷高于想象

威爾斯桑格研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，CRISPR/Cas9基因編輯會對細胞造成比之前認為的更多的遺傳損傷。這些結(jié)果將對未來使用CRISPR/Cas9的基因治療產(chǎn)生安全影響，因為意外損傷可能導(dǎo)致某些細胞發(fā)生危險的變化。

這項研究報告今天(2018年7月16日)發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志上。研究還發(fā)現(xiàn)，檢測DNA變化的標準測試未能發(fā)現(xiàn)這種遺傳損傷，任何潛在的基因治療都需要仔細和具體的測試。

CRISPR/Cas9是最新的基因組編輯工具之一。它可以通過在特定點切割并在該位置引入變化來改變細胞中的脫氧核糖核酸部分。CRISPR/Cas9在科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用，它也被認為是一種有希望為HIV、癌癥或鐮狀細胞病創(chuàng)造潛在基因組編輯方法的方法。這種治療劑可以滅活引起疾病的基因或糾正基因突變。然而，任何潛在的治療都必須證明它們是安全的。

先前的研究沒有顯示基因組編輯目標位點的DNA中有許多不可預(yù)見的來自CRISPR/Cas9的突變。為了進一步研究這一點，研究人員在小鼠和人類細胞中進行了全面系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)CRISPR/Cas9往往會引起廣泛的突變，但它離靶位點更遠。

研究人員發(fā)現(xiàn)，許多細胞有很大的基因重排，如脫氧核糖核酸的缺失和插入。這些可能導(dǎo)致重要基因被開啟或關(guān)閉，這可能對CRISPR/Cas9在治療中的應(yīng)用具有重要意義。此外，這些變化中的一些離標準基因分型方法看到的靶位點太遠。

Wellcome Sanger Institute的對應(yīng)作者Allan Bradley教授說：“這是第一次系統(tǒng)評估CRISPR/Cas9編輯在治療相關(guān)細胞中造成的意外。我們發(fā)現(xiàn)在此之前，DNA的變化被嚴重低估了。重要的是，任何想將這項技術(shù)用于基因治療的人都應(yīng)該謹慎，仔細檢查它是否可能有有害影響?！?

Wellcome Sanger研究所的第一作者Michael Kosicki說：“我最初的實驗使用CRISPR/Cas9作為研究基因活動的工具，但顯然發(fā)生了意想不到的事情。一旦認識到基因重排的程度，我們就對其進行系統(tǒng)研究，觀察不同的基因和不同的治療相關(guān)細胞系，表明CRISPR/Cas9效應(yīng)是正確的。”

這項工作對CRISPR/Cas9在治療中的應(yīng)用產(chǎn)生了影響，并可能重新激發(fā)研究人員尋找標準CRISPR/Cas9基因編輯方法的替代品的興趣。

紐約紀念斯隆凱特琳癌癥中心的獨立研究員瑪麗亞賈辛教授說：“這項研究是第一個評估CRISPR/Cas9切割位點產(chǎn)生的基因組損傷譜的研究?！蹦壳斑€不知道其他細胞系的基因組位點是否也會受到同樣的影響。這項研究表明，在CRISPR/Cas9臨床應(yīng)用之前，還需要進一步的研究和特異性檢測。

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