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研究鼓励谨慎对待CRISPR疗法

医学研究 2022-05-03 21:51:38

Credit: CC0公共域 一项由桑福德·伯恩汉姆·普里比斯、国家癌症研究所(NCI)和其他组织的研究人员进行的综合研究表明,用CRISPR -Cas9进行基因编辑,特别是基因敲除,可以有利于具有与癌症相关的基因突变形式的细胞

该发现强调了对接受基于CRISPR-Cas9基因治疗的患者进行癌症相关突变监测的必要性

这项研究发表在《自然通讯》杂志上

“我们的研究表明,在许多不同的细胞类型中,CRISPR基因编辑可以赋予携带与癌症相关的基因突变的细胞选择性优势,如p53和KRAS,”合著者阿尼·德什潘德博士说

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桑福德·伯恩汉姆·普里比斯NCI癌症中心助理教授

“我们已经表明,当CRISPR-Cas9被用于编辑基因组时,有癌症相关突变的细胞很可能被选中存活下来——这比科学家以前理解的更普遍

" CRISPR-Cas9的工作原理是在DNA序列的特定点创造双链DNA断裂,使科学家能够锁定和编辑特定的基因

然而,p53基因对双链断裂的反应是阻止细胞生长,这意味着经过CRISPR的细胞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,从而获得竞争优势

如果出现基因组错误,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将在细胞癌变之前启动程序性细胞死亡

这使得p53成为一个关键的抗癌基因,失去它的功能会使人们更容易患肿瘤

德什潘德说:“p53基因如此重要,以至于它实际上被戏称为‘基因组的守护者’。”

由埃坦·鲁平博士领导的计算生物学家

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NCI癌症研究中心癌症数据科学实验室主任、该研究的共同负责人分析了近1000种人类细胞系中p53对双链断裂的反应

几乎在每一种细胞类型中,他们发现在CRISPR-Cas9 KO之后,具有正常p53基因的细胞表现出较慢的生长,而那些具有突变p53基因的细胞受影响较小,从而允许它们生长得更快并战胜正常细胞

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癌基因的突变

“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,”Ruppin说,“然而,这是第一次在如此多的不同细胞中证明这些效应

这些发现表明,在使用基于CRISPR的基因疗法时需要谨慎,尤其是在治疗p53或KRAS基因潜在突变的个体时

“目前正在开发CRISPR疗法来纠正许多人类组织中的突变,但正如其他人之前指出的那样,我们需要谨慎行事,因为在使用CRISPR-Cas9编辑时,我们可能会选择携带关键癌症驱动基因突变的细胞,这可能会有潜在的危险

然而,幸运的是,重要的是,最近开发的其他新的CRISPR编辑技术不太可能带有这种风险,如果有的话,”Ruppin补充道

德什潘德说:“早期的CRISPR技术产生了双链断裂,但更现代的迭代对目标DNA进行了更简单的编辑。”

“如果我们使用非切割版本的CRISPR,我们很可能会避免许多这样的问题,这对患者来说可能是非常好的消息

" 尽管有潜在的风险,作者认为CRISPR仍然是一个令人兴奋和革命性的方法,像这样的障碍并不是不可逾越的

两位资深作者都指出,有前途的医疗技术必须经常克服障碍,才能安全地用于患者

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