由SanfordBurnhamPrebys的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項綜合研究表明，使用CRISPR-Cas9技術(shù)進行基因編輯，特別是基因敲除(KO)，可以有利于具有與癌癥相關(guān)的p53或KRAS基因突變形式的細胞。研究人員表示，這些發(fā)現(xiàn)凸顯了監(jiān)測接受基于CRISPR-Cas9基因治療的患者是否存在癌癥相關(guān)突變的必要性。

“我們的研究表明，在許多不同的細胞類型中，CRISPR基因編輯可以為含有與癌癥相關(guān)的基因(例如p53和KRAS)突變的細胞賦予選擇性優(yōu)勢，”共同高級作者、助理教授AniDeshpande博士說。位于SanfordBurnhamPrebys的NCI指定癌癥中心?！拔覀円呀?jīng)證明，當(dāng)使用CRISPR-Cas9編輯基因組時，具有癌癥相關(guān)突變的細胞可能會被選擇存活下來，而且這種情況比科學(xué)家之前理解的更為普遍?！?/p>

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Deshpande及其同事在《自然通訊》上發(fā)表了一篇題為“CRISPR-Cas9基因組編輯過程中致癌突變選擇的系統(tǒng)全基因組圖譜”的論文，報告了他們的研究。

CRISPR-Cas9的工作原理是在DNA序列中的特定點創(chuàng)建雙鏈DNA斷裂，使科學(xué)家能夠定位和編輯特定基因。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究。然而，正如作者指出的那樣，“除了對生物學(xué)研究的影響之外，基于CRISPR的方法還被考慮用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的各種應(yīng)用，從原代細胞的修復(fù)性編輯到開發(fā)治療包括癌癥在內(nèi)的各種遺傳疾病的新策略?！?。

然而，基于CRISPR技術(shù)的臨床試驗因潛在風(fēng)險而被推遲，例如脫靶效應(yīng)、染色體意外變化或免疫原性問題。“其他研究表明，基于CRISPR-Cas9的基因敲除(CRISPR-KO)過程中誘導(dǎo)的雙鏈斷裂(DSB)可導(dǎo)致DNA損傷反應(yīng)，其水平可能與目標基因的拷貝數(shù)相關(guān)，也可能與目標基因的拷貝數(shù)相關(guān)。在某些情況下，該地區(qū)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性重組，”該團隊繼續(xù)說道。

如果出現(xiàn)基因組錯誤，p53基因會停止細胞分裂并嘗試糾正問題。如果錯誤無法修復(fù)，p53將在細胞癌變之前啟動程序性細胞死亡。這使得p53成為一個關(guān)鍵的抗癌基因，失去其功能會使人們更容易患腫瘤?！皃53基因非常重要，以至于它實際上被稱為‘基因組的守護者’，”Deshpande說。p53基因通過阻止細胞生長來響應(yīng)雙鏈斷裂(DSB)，這意味著經(jīng)過CRISPR的細胞生長和分裂的效率會降低。然而，這也意味著p53基因中預(yù)先存在突變的細胞可以繼續(xù)正常生長和分裂，從而賦予它們競爭優(yōu)勢。

先前的研究表明CRISPR-Cas9基因組編輯可能會選擇p53突變的細胞，但問題仍然存在。在他們新報告的研究中，研究人員使用綜合計算和實驗方法來系統(tǒng)評估與CRISPR-Cas9相關(guān)的每個癌癥驅(qū)動突變選擇。由研究聯(lián)合負責(zé)人、NCI癌癥研究中心癌癥數(shù)據(jù)科學(xué)實驗室主任EytanRuppin博士領(lǐng)導(dǎo)的計算生物學(xué)家分析了近1,000個人類細胞系中p53對雙鏈斷裂的反應(yīng)。

他們發(fā)現(xiàn)，在幾乎所有細胞類型中，CRISPR-Cas9KO后，具有正常p53基因的細胞生長速度較慢，而具有突變p53基因的細胞受到的影響較小，從而使它們生長得更快，并在競爭中勝過正常細胞。他們還發(fā)現(xiàn)，CRISPR可能會給具有其他癌癥相關(guān)突變(例如KRAS癌基因突變)的細胞帶來優(yōu)勢?？茖W(xué)家們表示：“我們首先確認了之前通過CRISPR-Cas9選擇預(yù)先存在的p53突變的發(fā)現(xiàn)?！薄敖酉聛砦覀冏C明，與p53類似，野生型KRAS也可能阻礙Cas9編輯細胞的生長，從而可能賦予預(yù)先存在的KRAS突變細胞選擇性優(yōu)勢?！?/p>

Ruppin說：“這并不是研究人員第一次證明CRISPR可能會帶來潛在危險的變化，但是，這是第一次在如此多的不同細胞中證明這些效應(yīng)。研究結(jié)果表明，在使用基于CRISPR的基因療法時需要謹慎，特別是在治療p53或KRAS基因潛在突變的個體時。

作者總結(jié)道：“對預(yù)先存在的p53或KRAS突變的選擇可能會混淆癌細胞中的CRISPR-Cas9篩選，更重要的是，呼吁監(jiān)測接受基于CRISPR-Cas9編輯的患者，以針對預(yù)先存在的p53和KRAS突變進行臨床治療。”。

“目前正在開發(fā)CRISPR療法來糾正許多人體組織中的突變，但正如其他人之前指出的那樣，我們需要謹慎行事，因為在使用CRISPR-Cas9編輯時，我們可能會選擇攜帶關(guān)鍵癌癥驅(qū)動基因突變的細胞，這可能存在潛在危險，”魯平指出?！叭欢?，幸運且重要的是，最近開發(fā)的其他新的CRISPR編輯技術(shù)即使有這種風(fēng)險，也不太可能攜帶這種風(fēng)險?！?/p>

“早期的CRISPR技術(shù)會產(chǎn)生雙鏈斷裂，但更現(xiàn)代的迭代可以更簡單地編輯目標DNA，”Deshpande進一步評論道?！叭绻覀兪褂梅乔懈畎姹镜腃RISPR，我們可能會避免許多此類問題，這對患者來說可能是個好消息?！?/p>免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！

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