CRISPR可致數百個位點突變，引入基因治療需謹慎

CRISPR-Cas9基因編輯技術以其簡易、高效和多樣化的特點，目前正被廣泛應用於各類模式生物中的基因功能研究，其中最受矚目的當屬將該技術應用於人類疾病的相關基因治療之中。特別值得一提的是，來自四川大學華西醫院腫瘤學家盧鈾教授及其研究小組進行，率先在全球範圍內開展首個CRISPR-Cas9基因編輯臨床試驗治療肺癌，一時引起轟動，引發了國內外各大媒體的廣泛關注。去年11月15日，Nature雜誌還以「CRISPR gene-editing tested in a person for the first time」為題作了相關報道。

盧鈾教授。圖片來源於網路

然而，近日幾篇外媒的報道使得CRISPR-Cas9基因編輯技術用於人類基因治療蒙上了一層陰影。據報道，Nature Methods雜誌即將發表了一項來自美國哥倫比亞大學醫學中心（Columbia University Medical Center）關於「CRISPR-Cas9技術可引發基因組上發生數百個意想不到的的基因突變」的研究論文。

該論文的重要作者之一Stephen Tsang（哥倫比亞大學醫學中心/人類營養研究所眼科學、病理和細胞生物學副教授）對媒體表示，「我們認為科學共同體所考慮到的CRISPR脫靶效應導致的基因突變所產生的潛在危害是至關重要的，這些突變包括單核苷酸突變以及基因組非編碼區產生的突變」。

Stephen Tsang博士

CRISPR-Cas9基因編輯技術從誕生之日起，關於該技術潛在的脫靶效應一直是個受人關注的話題，儘管此前也有不少課題組努力改進該項技術儘可能地減少其脫靶效率，但是似乎脫靶是難免的。針對CRISPR-Cas9的拖把效應，目前科學家也開發了許多演算法用於尋找可能的脫靶位點。

圖片來自網路

在這項研究中，研究人員對課題組此前獲得的進行過CRISPR基因編輯的小鼠進行了全基因組測序，旨在尋找所有的CRISPR 引發的基因突變，包括那些單鹼基突變。

研究人員在確認了兩隻小鼠體內已經用CRISPR技術成功修復了導致小鼠失明的基因之後，通過全基因組測序後發現小鼠體內有超過1500個單核苷酸發生突變，並且有100個以上的位點發生發生了大片段的缺失和插入。值得一提的是，上述這些突變無一通過計算機設置的演算法預測到。

Nature Method論文中的部分關鍵實驗結果統計，圖中表示的是兩隻小鼠中的突變情況統計。

Stephen Tsang博士進一步表示道，「研究人員一般並不會使用全基因組測序手段去檢測脫靶效應導致的基因突變位點，並且可能忽視了潛在的重要突變位點，因為即便是單鹼基突變也有可能造成較大的影響。並且希望他們的研究能夠鼓勵其它相關研究人員也使用全基因組測序技術去檢測使用CRISPR技術所致的突變位點，帶動研究人員開發出更加安全和精準的基因編輯技術」。

據悉，這篇論文將會以「Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo」為題發表在Nature Methods上，其它作者還包括Kellie A. Schafer (Stanford University), Wen-Hsuan Wu (Columbia University Medical Center), and Diana G. Colgan (Iowa)。

參考資料：

1、https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-05/cumc-cge052617.php

2、http://www.sci-news.com/genetics/crispr-cas9-mutations-04903.html

3、http://newatlas.com/crispr-gene-editing-causes-mutations/49762/

4、https://phys.org/news/2017-05-crispr-gene-hundreds-unintended-mutations.html

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