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CRISPR / Cas9基因编辑的基因组损伤高于思想

Wellcome Sanger研究所的科学家发现,CRISPR / Cas9基因编辑可以在细胞中引起比以前认为更大的遗传损伤。这些结果为将来使用CRISPR / Cas9的基因治疗带来安全隐患,因为意外损伤可能导致某些细胞发生危险的变化。

CRISPR / Cas9基因编辑的基因组损伤高于思想

该研究今天(2018年7月16日)在“自然生物技术”杂志上报道,该研究还发现,用于检测DNA变化的标准测试未能发现这种遗传损伤,并且任何潜在的基因疗法都需要谨慎和具体测试。

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的部分。CRISPR / Cas9已经被广泛用于科学研究,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。此类治疗剂可以使引起疾病的基因失活,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。

以前的研究没有在基因组编辑目标位点的DNA中显示出来自CRISPR / Cas9的许多无法预见的突变。为了进一步研究这一点,研究人员在小鼠和人类细胞中进行了一项全面的系统研究,发现CRISPR / Cas9经常引起广泛的突变,但离目标位点的距离更远。

研究人员发现,许多细胞具有较大的遗传重排,如DNA缺失和插入。这些可能导致重要的基因被打开或关闭,这可能对CRISPR / Cas9在治疗中的使用具有重大意义。此外,这些变化中的一些与标准基因分型方法所见的目标位点相距太远。

来自Wellcome Sanger研究所的相应作者Allan Bradley教授说:“这是对治疗相关细胞中CRISPR / Cas9编辑引起的意外事件的第一次系统评估,我们发现DNA的变化被严重低估了在此之前。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行事,并且非常仔细地检查是否存在可能的有害影响。“

来自Wellcome Sanger研究所的第一作者Michael Kosicki说:“我最初的实验使用CRISPR / Cas9作为研究基因活动的工具,但很明显发生了意想不到的事情。一旦我们意识到基因重排的程度,我们系统地研究它,研究不同的基因和不同的治疗相关细胞系,并表明CRISPR / Cas9效应是正确的。“

这项工作对CRISPR / Cas9如何在治疗上的应用产生影响,并可能重新激发研究人员寻找基因编辑的标准CRISPR / Cas9方法替代品的兴趣。

来自纽约Memorial Slone Kettering癌症中心的独立研究员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谱的研究。”目前还不知道其他细胞系中的基因组位点是否会以同样的方式受到影响,本研究表明,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。

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