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“基因魔剪”安全性再遇挫折:编辑成功或意味增加患癌风险

2018-06-14 09:09:26      参与评论()人

两个团队认为,CRISPR/Cas9基因编辑过程中造成的DNA双链断裂,会激活p53蛋白通路,引起人多能干细胞的凋亡。反过来也就是说,经基因编辑后还能存活下来的细胞,通常存在p53功能缺陷。

p53缺陷是至今已知的与癌症相关的最普遍的基因突变。p53基因被称为“抑癌基因”,其编码的p53蛋白的重要作用之一是调控细胞分裂和增殖。正常情况下,一旦该基因察觉有严重DNA损伤或染色体结构变异的“坏”细胞,p53基因会抑制细胞的分裂,并引导细胞自杀,因此也被冠以“基因警察”称号。

CRISPR技术的安全性再次受到质疑后,首当其冲的是几家基因编辑领域内的公司。Editas Medicine、Intellia Therapeutics、CRISPR Therapeutics这三家在纽约纳斯达克上市的公司, 6月11日当天股票均大幅下挫,跌幅分别为7.8%、9.81%和12.59%。截至6月12日,仅Intellia Therapeutics一家收住跌势翻红,上涨1.55%。

增加患癌风险

此前的研究发现,CRISPR/Cas9技术运用到人多能干细胞(hPSC)时,效率通常低下,仅为其他细胞类型的1/5或1/10。然而,多能干细胞因其具有分化成多种成体细胞的潜能,在疾病治疗时被寄予厚望。

剑桥诺华生物医学研究院致力于解释hPSC顽固对抗基因编辑的原因。

该团队开发出一种干细胞系,细胞在特定条件下能表达Cas9蛋白,因而提高编辑效率,为超过80%的细胞转入了目标序列。然而后续情况却不乐观,大部分细胞最终死亡,仅极少数hPSC存活下来。研究团队还发现,仅单个位点的DNA双链断裂,就会将hPSC大概率“毒死”。

而CRISPR/Cas9系统工作过程中必不可少的一环是DNA双链的打开。

研究人员在进行基因筛选后最终发现了p53的身影。随后在细胞系中敲除p53基因,不出意外,p53的hPSC在基因编辑后生存率大大增加。在两个不同的干细胞系中敲除p53后,基因编辑的效率分别增加了16倍、19倍。

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