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(xì)胞造成比之前認(rèn)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?yàn)橐馔鈸p傷可能導(dǎo)致某些細(xì)胞發(fā)生危險(xiǎn)的變化。

這項(xiàng)研究報(bào)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(biāo)準(zhǔn)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(xì)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(diǎn)切割并在該位置引入變化來改變細(xì)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(rèn)為是一種有希望為HIV、癌癥或鐮狀細(xì)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(biāo)位點(diǎn)的DNA中有許多不可預(yù)見的來自CRISPR/Cas9的突變。為了進(jìn)一步研究這一點(diǎn)，研究人員在小鼠和人類細(xì)胞中進(jìn)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(diǎn)更遠(yuǎn)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，許多細(xì)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(biāo)準(zhǔn)基因分型方法看到的靶位點(diǎn)太遠(yuǎn)。

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(xì)胞中造成的意外。我們發(fā)現(xiàn)在此之前，DNA的變化被嚴(yán)重低估了。重要的是，任何想將這項(xiàng)技術(shù)用于基因治療的人都應(yīng)該謹(jǐn)慎，仔細(xì)檢查它是否可能有有害影響。”

Wellcome Sanger研究所的第一作者M(jìn)ichael Kosicki說：“我最初的實(shí)驗(yàn)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(rèn)識到基因重排的程度，我們就對其進(jìn)行系統(tǒng)研究，觀察不同的基因和不同的治療相關(guān)細(xì)胞系，表明CRISPR/Cas9效應(yīng)是正確的。”

這項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)CRISPR/Cas9基因編輯方法的替代品的興趣。

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

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