CRISPR/Cas9存在致癌風險?放心,這還只是一個猜想

2021-02-15 知識分子

來源：Pixabay.com

撰文 | 唐    騁

責編 | 陳曉雪

●　●　●

最近，兩篇發表在Nature Medicine的論文在業內一石激起千層浪，引發一些媒體發出警告，「使用CRISPR-Cas9 成功編輯的多能幹細胞很可能有p53 缺陷，這將增加腫瘤風險」，「這些基因編輯細胞就仿佛是定時炸彈一樣」。

 

關於CRISPR技術應用安全性的警告，一方面提醒我們對CRISPR的應用應保持審慎的態度，另外一方面，我們也需要研究清楚具體的問題到底是什麼。

 

多位基因編輯領域的專家向《知識分子》表示，這兩篇文章的結果是p53缺陷的細胞更容易被編輯，而並不是細胞被編輯後更容易造成p53的缺陷，目前還無法證實CRISPR有致癌風險。

 

在題為「CRISPR–Cas9 genome editing induces a p53-mediated DNA damage response」的論文（簡稱C文）中，瑞典卡洛琳斯卡研究所（Karolinska Institute）的Jussi Taipale教授帶領的團隊發現，CRISPR-Cas9會觸發p53基因介導的DNA損傷修復機制，這會使基因編輯變得更加困難，而如果人為去除p53基因，解除這種修復機制，會讓細胞變得更容易被編輯。

 

而在題為 「p53 inhibits CRISPR–Cas9 engineering in human pluripotent stem cells」的另一篇論文（簡稱P文）中，來自諾華生物醫學研究所的科學家們也得到了類似的結果：如果p53功能健全，多數細胞會編輯失敗。據他們估計，在多能幹細胞中，p53使CRISPR的效率降低了17倍之多。

 

兩篇文章所提到的p53被譽為「基因守護者」，專門負責修復DNA的損傷，CRISPR/Cas9等基因編輯技術會改變DNA序列，在它眼中顯然也屬於「損傷」範疇。

中科院上海神經科學研究所研究員楊輝表示，這兩篇文章的結果並不令人意外。「p53敲除之後多能幹細胞的誘導效率也會提高，而且癌細胞的編輯效率原本就比原代細胞或成體細胞要高許多，這也可以預見p53敲除的細胞更容易被編輯。」楊輝說。

 

溫州醫科大學研究員谷峰也向《知識分子》表示，p53的失活讓基因組編輯更容易，這個（論文的結果）與十年前的iPS通過對p53基因表達下調提高效率有些「異曲同工」。

 

真正引起爭議的，是這兩篇文章引發了一個很令人擔憂的猜想——基因編輯會不會「篩選」出含有p53缺陷的細胞，而喪失了這個「基因守護者」的細胞會有很高的致癌風險。作為一種被認為良好應用前景的基因編輯技術，有關CRISPR的任何消息都會讓人警惕。多位專家認為，p53缺陷的細胞更容易被編輯並不一定意味著編輯後細胞更容易出現p53的缺陷。

蘇州克睿基因生物科技CTO林彥妮表示，CRISPR只是導致DNA雙鏈斷裂的其中一種方式，用CRISPR來產生DNA斷裂，並不比其他方式產生的斷裂特殊，更不會特別去影響p53。

目前，科學界還沒有證據表明基因編輯會「篩選出」p53缺陷的細胞。從以往的經驗來看，CRISPR/Cas9等基因編輯技術問世已接近6年，被全世界實驗室廣泛利用，以此製造的基因編輯細胞與動物不計其數，但並沒有人報導過異常的癌變現象。

 

對於C文所用到的多能幹細胞，華東師範大學生命科學學院研究員李大力表示，p53信號通路有缺陷的細胞更容易被製造出多能幹細胞，所以說多能幹細胞裡面編輯效率高的細胞有可能本身有p53有缺陷，但是這兩篇文章並沒有特別充分的證據。他同時表示，一些媒體的報導把重點放在了cas9可能導致腫瘤方面，但要證明這點是需要大量研究的，然而目前的研究還沒有有力的證據。

 

此外，P文使用了一種終末分化的成體細胞視網膜色素細胞作為其研究對象，因而有一些媒體報導中把炮火擴散到了整個基因治療領域，認為所有涉及CRISPR/Cas9的臨床技術都要重新審視其致癌風險。

 

「成體細胞（絕大多數細胞不可分裂）雖然相對癌細胞系和iPS細胞系來說，基因編輯效率普遍不高。然而通過各種體系優化，基因敲除和基因敲入的效率都可以達到很高的效率（有些可以達到90%），我們不能說這些細胞原本都存在P53缺陷。「楊輝說。

 

楊輝表示，做基因治療研究和轉化的人仍然會這一領域充滿信心。另外，脫靶、抗體、以及癌症的潛在風險這些問題的關注及解決會進一步推動基因治療的臨床轉化，楊輝說。

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