基因魔剪”安全性再遭质疑

  据英国剑桥大学官网6月11日报道,两个独立研究团队在当日出版的《自然·医学》杂志撰文称,他们的最新研究表明,有“基因魔剪”之称的CRISPR-Cas9技术会导致经其编辑的细胞缺失p53蛋白通路,从而可能增加这些细胞发生癌变的风险。

  研究人员表示,尽管还需更多研究对此予以证实,但CRISPR-Cas9将成为生物医学界的重要工具,因此重视潜在的安全问题很有必要。上海巴斯德研究所研究员张岩也对科技日报记者强调:“任何一种新的治疗技术,如果要向临床推进,安全性总是第一位的。”

  CRISPR-Cas9系统是细菌用于保护自己免受病毒有害影响的“秘密武器”的一部分,目前已成为很多科学家眼中的“香饽饽”,他们正用此去除和替代有缺陷的基因。该系统的一部分就像一个GPS定位器,可被编程到基因组中的某个确切位置;而另一部分——“分子剪刀”会剪切有缺陷DNA双链,以便用没有缺陷的DNA取代。

  剑桥大学、瑞典卡罗林斯卡研究所团队称,用CRISPR-Cas9剪切基因组会诱导蛋白质p53的激活,该蛋白质就像细胞的警报系统,告诉细胞DNA已遭破坏,并打开细胞“急救箱”对破坏进行修复。触发这一系统会保护细胞免于DNA损伤,使基因编辑变得更加困难。因此,相比正常细胞,缺乏这一系统的细胞更容易编辑。

  如果整个过程继续进行,会导致缺乏p53通路的细胞更容易被选择,使经过基因组编辑的细胞群落中,保护机制丢失的细胞数量增加。缺失p53的细胞会更容易变成肿瘤性的(大约一半的肿瘤细胞缺少这条通路),因为DNA损伤不能再被纠正。

  张岩指出:“过去对于CRISPR-Cas9技术的安全性问题,人们往往关注其‘脱靶效应’(Off-target effects),即关注CRISPR-Cas9是否在基因组中不应该进行剪切的位置进行了剪切。但这两项最新研究表明,除了关注该技术的‘脱靶效应’,人们还需关注经其编辑过的细胞潜在的致癌性。”

  最新研究团队负责人、剑桥大学生化系教授尤西·泰帕莱说:“我们并不想危言耸听,也不是说CRISPR-Cas9是坏的或危险的。显然,CRISPR-Cas9将成为生物医学界的重要工具,既可用于研究,也可作为潜在的救命疗法,因此重视安全问题确实很有必要。”

  张岩对此也心有戚戚,他强调:“CRISPR-Cas9技术本质上是一类基因治疗技术,就如同药物一样,在正式用于临床前,需在实验动物中对其安全性与有效性进行临床前的全面评价。只有通过了临床前的动物试验,证明了其安全性,才可以进一步申请在人身上开展临床研究与试验。总之,任何一种新的治疗技术,如果要向临床推进,安全性总是第一位的。”

  张岩还表示,尽管CRISPR-Cas9技术有各种潜在的风险,但通过一些筛选处理,还是能够将风险尽可能地降低。

  他举例说:“比如,对经CRISPR-Cas9技术处理过的细胞进行全基因组测序,以排除其潜在的‘脱靶’风险;而就这两项新的发现而言,可能还需要对经CRISPR-Cas9技术处理过的细胞的p53基因与蛋白的功能进行测试,以去除那些潜在的致癌性高的细胞。”

  泰帕莱表示,接下来,他们将厘清剪切DNA双链的过程如何触发这一DNA反应,一旦更好地理解了其中的秘密,就有可能阻止这一机制的发生,从而降低p53缺失细胞的选择优势。

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