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CRISPR-Cas9基因编辑技术可能存在的安全隐患

已有 8170 次阅读 2018-7-26 19:17 |系统分类:观点评述| CRISPR-Cas9, 基因编辑, 基因组突变, 安全性

 


CRISPR-Cas系统是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御体系,可用来对抗病毒及外源DNA的入侵。CRISPR/Cas系统可以识别出外源DNA,将它们切断,使得外源基因的表达沉默,也使细菌本身的内环境受到保护,得以存活,不受外源DNA干扰。

 

                 近几年来在上述CRISPR 体系基础上开发的CRISPR/ Cas9基因编辑系统,可以用来删除、插入、激活或抑制其他物体的靶基因,这些靶基因包括人类、动物,植物,昆虫,细菌、和农作物细胞内的基因,这就意味着CRISPR/ Cas9基因编辑技术是一种可以广泛使用的生物技术,也是目前用于对靶基因进行特定DNA修饰和编辑的前沿方法。以CRISPR-Cas9为基础的基因编辑技术在一系列基因治疗的应用领域都展现出极大的应用前景,例如血液病、肿瘤和各种遗传性疾病。因此,目前以CRISPR-Cas9基因编辑技术为手段,进行人体细胞基因修饰和改造,向临床应用领域发展非常火热和迅速。CRISPR-Cas9将成为临床应用中首选的基因编辑工具。

 

                不过,最近的一些研究发现,CRISPR-Cas9基因编辑技术并不像以往认为的那么安全可靠。首先是CRISPR-Cas9基因编辑在人上皮细胞中能诱发p53基因介导的DNA损伤反应和细胞周期停滞。此外,p53基因能够抑制CRISPR-Cas9对人体多潜能干细胞的编辑作用。更为引人注目的是最新一篇研究文章发现,CRISPR-Cas9基因编辑技术在小鼠胚胎干细胞、造血祖细胞和人分化细胞系的基因靶点区域, 能导致明显的基因突变形成,如靶点部位几千碱基的较大基因片段缺失和更复杂的基因组重组。因此认为,CRISPR-Cas9基因编辑过程中所观察到的细胞基因组损伤可能具有致病的后果。

 

1.     CRISPR–Cas9 genome editing induces a p53-mediated DNA damage response. Nature Medicine 2018 24, 927–930

2.     p53 inhibits CRISPR–Cas9 engineering in human pluripotent stem cells. Nature Medicine 2018 24, 939–946

3.   Repair of double-strand breaks induced by CRISPR–Cas9 leads to large deletions and complex rearrangements. 

      Nature Biotechnology 2018 July   




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