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  Nature子刊：引發(fā)癌癥CRISPR基因編輯的潛在危險
  
  2022-07-12 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
  
  使用CRISPR / Cas9基因編輯的基因療法目前存在于世界各地的各種疾病的臨床試驗中。波士頓兒童醫(yī)院6月27日發(fā)表在《Nature Communications》上的一份報告警告說，CRISPR基因編輯存在一種潛在的、以前未被發(fā)現(xiàn)的危險。
  
  01 CRISPR的潛在危險
  
  由波士頓兒童醫(yī)院病理學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首次表明，該技術(shù)可以通過稱為逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座的過程引起DNA的大重排。當(dāng)DNA中的斷裂沒有被修復(fù)時，就會發(fā)生重排，從而允許不匹配的末端連接。雖然由CRISPR引起的逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座事件并不常見，但它們理論上會引發(fā)癌癥。
  
  研究人員建議將逆向轉(zhuǎn)座測試添加到CRISPR / Cas9編輯系統(tǒng)的安全性測試中。目前的測試技術(shù)要么對小段DNA進(jìn)行測序，以確保在正確的位置添加或刪除所需的基因，要么設(shè)計用于檢測小的基因重排。他們不會尋找由逆向轉(zhuǎn)換引起的大規(guī)模重排。
  
  “我們希望我們的研究結(jié)果能夠鼓勵使用CRISPR / Cas9的研究人員增加插入移動元素的檢查，”研究人員說：“CRISPR確實是基因治療的游戲規(guī)則改變者，因此精確地知道它的作用以確保其安全性非常重要。”
  
  02 隨機(jī)排序
  
  在逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)位中，被稱為“移動元件”的DNA序列從基因組中的一個位置移動到另一個位置。它們使用酶自我復(fù)制，DNA雙螺旋的兩條鏈在過程中斷裂，然后在斷裂處插入DNA。這是自然發(fā)生并且無害的——事實上，在進(jìn)化過程中，移動元素（也稱為“跳躍基因”）已經(jīng)占據(jù)了我們基因組的大約三分之一。但它們也與疾病有關(guān)，包括癌癥。
  
  CRISPR也在DNA中引入了雙鏈斷裂。研究人員表明，這增加了逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座發(fā)生的機(jī)會，導(dǎo)致移動元素插入CRISPR打算編輯的DNA位置以及一些意想不到的位置。
  
  研究人員說：“我們在多個細(xì)胞系包括許多實驗室中常用的細(xì)胞系中進(jìn)行了CRISPR基因編輯，發(fā)現(xiàn)平均逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座率高達(dá)5%至6%。”這是一個很低的數(shù)字，但許多基因療法都是針對數(shù)百萬個細(xì)胞的。例如，在血液疾病中，CRISPR可用于編輯數(shù)百萬個血液干細(xì)胞，然后將其重新注入患者體內(nèi)。要啟動腫瘤，有時可能只需要一個具有轉(zhuǎn)座事件的細(xì)胞。
  
  基亞爾強(qiáng)調(diào)，這項研究純粹是實驗性的，是在實驗室的細(xì)胞中完成的，需要確定的是在CRISPR基因療法的臨床試驗中逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座的頻率。
  
  研究者改進(jìn)了一個名為PolyA-seq的現(xiàn)有測試，并建立了實驗系統(tǒng)來驗證它。該測試可識別涉及常見的移動元件LINE-1的逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座事件。
  
  03 堿基編輯更安全？
  
  研究人員還發(fā)現(xiàn)，在堿基編輯過程中，逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座要罕見得多，這是一種更新，更精確的技術(shù)，可以在化學(xué)方面改變遺傳密碼（C或A）的一個堿基，而不會引起DNA中的雙鏈斷裂。逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座事件在不到0.01%的時間內(nèi)被檢測到。在初始編輯階段也較少出現(xiàn)，這是一種可以實現(xiàn)目標(biāo)插入，刪除和12種堿基潛在變化的高級技術(shù)。
  
  研究證明，與CRISPR / Cas9相比，堿基編輯更安全，并且出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座的概率較低。
  
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