CRISPR 安全性再受考验! 基因编辑可能增加致癌风险?

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近年来,CRISPR-Cas9 基因编辑技术是生医领域最闪耀的一颗星,因为它能在细胞中找到特定的基因并对其进行修改,因此科学家们期望能透过它来治疗遗传性疾病以及癌症。但 CRISPR-Cas9 真的是万灵丹吗?去年的脱靶疑虑,以及今年初史丹佛大学研究团队研究显示,Cas9 可能引起人体自主免疫反应,免疫细胞除了破坏基因疗法之外,更可能对其他组织发生攻击,使得 CRISPR 安全性受到考验。

然而,一坡未平一波又起,诺华(Novartis)和瑞典卡洛琳学院(Karolinska Institute)的研究团队不约而同于 6 月 11 日在《Nature Medicine》发表二篇文章,指出 CRISPR-Cas9 可能会影响基因守护者 p53 蛋白,进而增加癌症的风险。

Karolinska 和 Novartis 的研究团队分别在视网膜细胞(retinal cells)和多功能干细胞(pluripotent stem cells)上使用 CRISPR 编辑技术,结果他们发现了相同的现象。当他们各自借由 CRISPR-Cas9 切割 DNA 双股螺旋时,会活化 p53 讯息传递路径,进而能活化 DNA 修复蛋白进行修复,无法修复时,p53 会启动细胞凋亡(apoptosis)程序使细胞自毁。然而,无论 p53 蛋白如何运作,CRISPR 皆失去作用,因为受损的 DNA 被修复或细胞已死亡。Novartis 研究团队进一步表示,p53 能使 CRISPR 编辑多功能干细胞的效率降低 17 倍。该结果也解释了CRISPR 实际应用效率很低的原因。

值得注意的是,当 CRISPR-Cas9 编辑确实成功时,这可能意味着细胞的 p53 不能按照正常的方式运作。当 p53 突变时,将导致卵巢癌、大肠直肠癌、肺癌、胰脏癌、胃癌、肝癌、乳癌等癌症。

Novartis 表示,在基因编辑前后,确保细胞 p53 表现,是相当重要的步骤。Karolinska 也表示,利用 CRISPR-Cas9 开发细胞疗法时,应该先检测 p53 和相关基因。然而这二项新研究的作者也指出,他们的研究并不代表 CRISPR-Cas9一定是“坏的或危险的”,只是运用它时,需谨慎行事。

CRISPR 相关公司股价大跌

随着这二篇文献的发表,以 CRISPR 基因编辑疗法为主的公司股价纷纷下跌,例如 CRISPR Therapeutics下跌15.3%,Editas 下跌 7%,Intellia 下跌 8%。

CRISPR Therapeutics 执行长 Samarth Kulkarni 表示,虽然这二项结果可信,但它可能仅适用于CRISPR 的 DNA 置换功能,而不是基因编辑工具的 DNA 切除功能。然而,随着 CRISPR 的发展,将会有更多的审查,并进行测试,以确保它不会使细胞癌变。

Intellia 也回应,他们在公司的体内(in vivo)和体外(ex vivo)研究计划中没有观察到该研究呈现的毒性或细胞转化为癌症或肿瘤的迹象。

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参考资料:
1. Nature Medicine, 2018; DOI: 10.1038/s41591-018-0049-z
2. Nature Medicine, 2018; DOI: 10.1038/s41591-018-0050-6
3. Nature Methods, 2018;15: 229–30.
4. https://doi.org/10.1101/243345
5. http://www.businessinsider.com/crispr-therapeutics-intellia-editas-stock-prices-after-crispr-cancer-link-2018-6
6. https://www.statnews.com/2018/06/11/crispr-hurdle-edited-cells-might-cause-cancer/

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