Nature Biotechnology再次发出CRISPR研究警告:
第一次评估CRISPR切割位点产生的基因组损伤

【字体: 时间:2018年07月18日 来源:生物通

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  CRISPR-Cas9基因编辑的基因组损伤高于预期,这项研究提出了在潜在的基因治疗中使用CRISPR -Cas9所需的注意事项。

  

生物通报道:Sanger研究所的科学家发现,CRISPR-Cas9基因组编辑可以在细胞中引起比以前认为更大的遗传损伤。这些结果意味着CRISPR-Cas9基因疗法可能存在安全影响,因为意外损伤可能导致某些细胞发生危险的变化。

这一研究成果公布在7月16日的Nature Biotechnology杂志上,研究还发现,用于检测DNA变化的标准测试未能发现这种遗传损伤,因此任何潜在的基因疗法都需要谨慎,并且进行详细检测。

CRISPR-Cas9是最新的基因组编辑工具之一。它可以通过在特定点切割并在该位置引入变化来改变细胞中DNA。 CRISPR-Cas9已经被广泛用于科学研究,同时也被认为是一种有前景的方法,可以为HIV,癌症或镰状细胞病等疾病创建潜在的基因组编辑方法。此类治疗剂可以失活引起疾病的基因,或者纠正基因突变。但是,任何潜在的治疗都必须证明它们是安全的。

之前的研究并没有发现CRISPR-Cas9会令基因组编辑靶标位置上的DNA产生许多无法预见的突变。在最新这项研究中,Sanger研究所的研究人员在小鼠和人体细胞中进行了一项全面的系统研究,发现CRISPR- Cas9引起了广泛的突变,但突变离靶标位点的距离比较远。

研究人员发现许多细胞出现了不少遗传重排,如DNA缺失和插入。这可能导致重要的基因被打开或关闭,因此对CRISPR-Cas9在治疗中的使用具有重大意义。此外,一些变化由于与靶标位点相距甚远,因此标准基因分型方法无法检测到。

文章的作者,Sanger研究所的Allan Bradley教授说:“这是第一次对治疗相关细胞中CRISPR-Cas9基因组编辑引起的意外事件进行系统评估,我们发现DNA的变化被严重低估了。更重要的是,任何想要使用这种技术进行基因治疗的人都要谨慎,仔细检查是否有可能产生有害影响。”

文章的第一作者,Michael Kosicki说:“我最初的实验是使用CRISPR-Cas9研究基因活性,但很明显发生了意想不到的事情。在我们发现了这种遗传重排的程度后,我们系统地研究它,观察不同的基因和不同的治疗相关细胞系,结果表明CRISPR-Cas9确实产生了这些影响。”

这项工作对CRISPR-Cas9意义重大,同时也重新促使研究人员寻找用于基因编辑的替代方法。

来自纽约Memorial Slone Kettering癌症中心的Maria Jasin教授表示:“这项研究是第一个评估CRISPR-Cas9切割位点产生的基因组损伤。”目前还不知道其它细胞系中的基因组位点是否会以同样的方式受到影响,这项研究表明,在临床上使用CRISPR-Cas9之前,还需要进一步的研究和特异性检测。

这一最新发现导致一些基因编辑公司16日股价大跌。

此前也有论文报道CRISPR技术会导致基因突变的产生,引发了不少争议,一些科学家曾通过推特等社交平台指出,该论文存在基因识别错误、实验动物数量偏少等基本性错误,最严重的是,论文将动物之间正常的遗传性差异误认为是CRISPR编辑导致的结果。CRISPR致基因突变有误?《自然》回应

今年,生物通也报道过CRISPR的另外一方面问题:引导RNA引发免疫应答——研究阐明了CRISPR-Cas9或Cpf1核糖核蛋白复合物中免疫激活IVT gRNA对人类细胞的细胞毒性作用,并提出了一种防止宿主免疫应答,同时保持高突变效率的新方法基因编辑大牛指出CRISPR技术又一新问题:引导RNA引发免疫应答

(生物通:万纹)

原文标题:

Repair of double-strand breaks induced by CRISPR–Cas9 leads to large deletions and complex rearrangements


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