研究鼓励谨慎对待CRISPR疗法
由Sanford Burnham Prebys、美国国家癌症研究所(NCI)和其他组织的研究人员进行的一项全面研究表明,使用CRISPR -Cas9的基因编辑,特别是基因敲除(KO),可以有利于与癌症相关的基因突变形式的细胞。这一发现强调了监测接受基于crispr - cas9基因治疗的癌症相关突变患者的必要性。这项研究发表在该杂志上自然通讯.
“我们的研究表明,在许多不同类型的细胞中,CRISPR基因编辑能给予选择上的优势细胞窝藏突变在基因Sanford Burnham Prebys的nci指定癌症中心的助理教授、联合资深作者Ani Deshpande博士说。“我们已经证明,当CRISPR-Cas9被用来编辑基因组时,具有癌症相关突变的细胞很可能被选择存活下来,这比科学家以前所了解的更广泛。”
CRISPR-Cas9的工作原理是在DNA序列的特定点上产生双链DNA断裂,使科学家能够靶向和编辑特定的基因。然而,p53基因通过抑制双链断裂做出反应细胞生长这意味着,经历过CRISPR的细胞的生长和分裂效率会降低。这意味着p53基因突变的细胞可以继续正常生长和分裂,使它们具有竞争优势。
如果基因组出现错误,p53基因会停止细胞分裂,并试图纠正这个问题。如果错误无法修复,p53会在细胞癌变之前启动程序性细胞死亡。这使得p53成为一种重要的抗癌基因,失去它的功能会使人更容易患肿瘤。
“p53基因是如此重要,以至于它实际上被戏称为‘基因组的守护者’,”德什潘德说。
由Eytan Ruppin博士领导的计算生物学家,他是NCI癌症研究中心癌症数据科学实验室的负责人,也是这项研究的联合领导者,分析了近1000个人类细胞系中p53对双链断裂的反应。他们发现,在几乎每一种细胞类型中,经过CRISPR-Cas9 KO后,具有正常p53基因的细胞表现出较慢的生长速度,而具有突变p53基因的细胞受影响较小,这使得它们生长得更快,并与正常细胞竞争。他们还发现,CRISPR可能会给具有其他癌症相关突变的细胞带来优势,比如KRAS致癌基因。
“这不是研究人员第一次证明CRISPR可能会带来潜在的危险变化,”鲁平说,“然而,这是第一次在如此多不同的细胞中证明这些影响。
这些发现表明,在使用基于crispr的基因疗法时需要谨慎,特别是在治疗p53或KRAS基因潜在突变的个体时。“re are CRISPR therapies being developed to correct mutations in many human tissues, but as others have noted before, we need to proceed with caution, because we may be selecting for cells that carry mutations in key癌症当使用CRISPR-Cas9编辑时,这可能是潜在的危险。然而,幸运和重要的是,最近开发的其他新的CRISPR编辑技术不太可能带来这种风险,如果有的话,”Ruppin补充道。
“早期的CRISPR技术产生了双链断裂,但更现代的迭代可以更简单地编辑目标DNA,”德什潘德说。“如果我们使用非切割版本的CRISPR,我们可能会避免许多这些问题,这对患者来说可能是一个非常好的消息。”
尽管存在潜在的风险,但作者认为CRISPR仍然是一种令人兴奋和革命性的方法,像这样的障碍并非不可逾越。两位资深作者都指出,有前途的医疗技术在足够安全地用于患者之前,通常必须克服障碍。
更多信息:在CRISPR-Cas9基因组编辑过程中,肿瘤基因突变选择的系统全基因组图谱,自然通讯(2021)。DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 26788 - 6