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CRISPR/Cas9存在致癌风险?放心,这还只是一个猜想

撰文 | 唐    骋
责编 | 陈晓雪
最近,两篇发表在Nature Medicine的论文在业内一石激起千层浪,引发一些媒体发出警告,“使用CRISPR-Cas9 成功编辑的多能干细胞很可能有p53 缺陷,这将增加肿瘤风险”,“这些基因编辑细胞就仿佛是定时炸弹一样”。
 
关于CRISPR技术应用安全性的警告,一方面提醒我们对CRISPR的应用应保持审慎的态度,另外一方面,我们也需要研究清楚具体的问题到底是什么。
 
多位基因编辑领域的专家向《知识分子》表示,这两篇文章的结果是p53缺陷的细胞更容易被编辑,而并不是细胞被编辑后更容易造成p53的缺陷,目前还无法证实CRISPR有致癌风险。
 
 
在题为“CRISPR–Cas9 genome editing induces a p53-mediated DNA damage response”的论文(简称C文)中,瑞典卡洛琳斯卡研究所(Karolinska Institute)的Jussi Taipale教授带领的团队发现,CRISPR-Cas9会触发p53基因介导的DNA损伤修复机制,这会使基因编辑变得更加困难,而如果人为去除p53基因,解除这种修复机制,会让细胞变得更容易被编辑。
 
而在题为 “p53 inhibits CRISPR–Cas9 engineering in human pluripotent stem cells”的另一篇论文(简称P文)中,来自诺华生物医学研究所的科学家们也得到了类似的结果:如果p53功能健全,多数细胞会编辑失败。据他们估计,在多能干细胞中,p53使CRISPR的效率降低了17倍之多。
 
两篇文章所提到的p53被誉为“基因守护者”,专门负责修复DNA的损伤,CRISPR/Cas9等基因编辑技术会改变DNA序列,在它眼中显然也属于“损伤”范畴。
 
中科院上海神经科学研究所研究员杨辉表示,这两篇文章的结果并不令人意外。“p53敲除之后多能干细胞的诱导效率也会提高,而且癌细胞的编辑效率原本就比原代细胞或成体细胞要高许多,这也可以预见p53敲除的细胞更容易被编辑。”杨辉说。
 
温州医科大学研究员谷峰也向《知识分子》表示,p53的失活让基因组编辑更容易,这个(论文的结果)与十年前的iPS通过对p53基因表达下调提高效率有些“异曲同工”。
 
真正引起争议的,是这两篇文章引发了一个很令人担忧的猜想——基因编辑会不会“筛选”出含有p53缺陷的细胞,而丧失了这个“基因守护者”的细胞会有很高的致癌风险。作为一种被认为良好应用前景的基因编辑技术,有关CRISPR的任何消息都会让人警惕。多位专家认为,p53缺陷的细胞更容易被编辑并不一定意味着编辑后细胞更容易出现p53的缺陷。
 
苏州克睿基因生物科技CTO林彦妮表示,CRISPR只是导致DNA双链断裂的其中一种方式,用CRISPR来产生DNA断裂,并不比其他方式产生的断裂特殊,更不会特别去影响p53。
 
目前,科学界还没有证据表明基因编辑会“筛选出”p53缺陷的细胞。从以往的经验来看,CRISPR/Cas9等基因编辑技术问世已接近6年,被全世界实验室广泛利用,以此制造的基因编辑细胞与动物不计其数,但并没有人报道过异常的癌变现象。
 
对于C文所用到的多能干细胞,华东师范大学生命科学学院研究员李大力表示,p53信号通路有缺陷的细胞更容易被制造出多能干细胞,所以说多能干细胞里面编辑效率高的细胞有可能本身有p53有缺陷,但是这两篇文章并没有特别充分的证据。他同时表示,一些媒体的报道把重点放在了cas9可能导致肿瘤方面,但要证明这点是需要大量研究的,然而目前的研究还没有有力的证据。
 
此外,P文使用了一种终末分化的成体细胞视网膜色素细胞作为其研究对象,因而有一些媒体报道中把炮火扩散到了整个基因治疗领域,认为所有涉及CRISPR/Cas9的临床技术都要重新审视其致癌风险。
 
“成体细胞(绝大多数细胞不可分裂)虽然相对癌细胞系和iPS细胞系来说,基因编辑效率普遍不高。然而通过各种体系优化,基因敲除和基因敲入的效率都可以达到很高的效率(有些可以达到90%),我们不能说这些细胞原本都存在P53缺陷。“杨辉说。
 
杨辉表示,做基因治疗研究和转化的人仍然会这一领域充满信心。另外,脱靶、抗体、以及癌症的潜在风险这些问题的关注及解决会进一步推动基因治疗的临床转化,杨辉说。
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