「基因魔剪」準確性低於預期

英國《自然·生物技術》雜誌 16 日 在線發表 了一項重要研究:有“基因魔剪”之稱的 CRISPR-Cas9 基因組編輯技術,在靶點附近引起的 DNA 刪除或重排,比科學家此前預期得要嚴重。該發現意味著,研究人員必須密切觀察基於 CRISPR-Cas9 療法對編輯後細胞造成的序列變化。

目前,CRISPR-Cas9 基因組編輯已被廣泛認為是癌症、HIV、血友病和鐮狀細胞疾病的潛在治療方法。Cas9 的作用機制,是剪切基因組內靶點位置的細胞 DNA 雙鏈。細胞修復 DNA 雙鏈斷裂的路徑通常會引入小規模的 DNA 插入或刪除。這個過程可以用來使致病基因失活,或修正基因突變。在此之前,人們對這一技術手段的主要安全顧慮是 Cas9 的脫靶率較高。

但此次,英國維康桑格研究所科學家艾蘭·布拉德雷及其同事通過研究小鼠和人類的實驗室細胞系發現,除了已知的伴隨 DNA 雙鏈斷裂修復發生的小規模 DNA 錯誤,CRISPR-Cas9 技術還可能在靶點附近導致大規模的 DNA 刪除,在部分情況下,甚至引起復雜的 DNA 重排。

研究團隊發現,在小鼠幹細胞和人類視網膜色素上皮細胞內,可能出現規模達數千 DNA 鹼基的刪除,導致臨近基因或調控序列可能受到影響,並改變細胞功能。

研究人員表示,以上發現與 Cas9 的臨床應用的相關性尚未可知。雖然上述實驗的原本目的不是檢測除了敲除靶基因之外染色體變化的有害影響,但是卻突出了一個潛在安全隱患,急需對此開展進一步的研究。

而就在今年 2 月,《自然》雜誌網站還曾報道一項由斯坦福大學領導的研究,其揭示人體自身的免疫系統也可能會破壞基於 CRISPR-Cas9 開發的基因療法。

原文檢索:

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


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