
目前,基因編輯技術已經開始在臨床試驗中進行測試了,研究人員能利用CRISPR-Cas9和其它技術來直接對人類機體細胞的DNA進行編輯,多項臨床試驗都處于招募受試者或計劃階段;近日,一項刊登在國際雜志PNAS上的研究報告中,來自波士頓兒童醫院及蒙特利爾大學的研究人員就通過研究發現,個體與個體之間的遺傳差異或許會削弱基因編輯產生的效率,在更罕見的情況下或許會造成潛在的危險的“脫靶”效應。
本文研究增加了一些新證據,即基因編輯或許需要適應每個病人的基因組,從而才能夠確保被靶向作用的基因或附近DNA序列中不會出現突變。醫學博士Stuart Orkin說道,人類的DNA序列并不相同,而且被認為是“正常”的DNA序列或許也并不能解釋所有的差異;在設計治療性編輯的靶向系統時我們推薦需要將常見的變異考慮在內,同時也為了能最大限度地發揮功效,減少患者潛在的安全隱患。
文章中,研究者對此前已經發布的7444個全基因組序列進行分析,基于研究人員比較感興趣通過基因編輯來改變的30個疾病相關的DNA靶點列表,研究人員就制成了一張含有幾乎3000個導向RNAs(gRNAs)的列表,當然這些只是被開發出的遺傳代碼的一部分,其能夠直接直接指導CRISPR-Cas9酶進入到靶點附近合適的編輯位點。隨后研究人員向通過研究觀察是否這7444名個體機體的gRNAs中會攜帶DNA序列的改變。
研究者Canver解釋道,如果CRISPR試劑能夠用于治療的這個位點存在一定的遺傳差異,那么你可能面臨治療效率降低或療法失敗的風險;單個堿基對的差異或許會導致結合效率的降低,而這歸因于導向RNA的錯配,總而言之,或許就會引發患者療法效率的下降。研究者發現,在基因組中出現這種現象并不罕見,大約有50%被分析gRNAs都會被靶點位置的突變體潛在影響;此外,在一些新的病例中研究者還發現,促進基因組中DNA序列與gRNA更好匹配的遺傳突變或許會潛在地將DNA序列“拖動”到錯誤位置,從而就會使得基因或其它DNA區域不會被靶向作用。
研究者Canver說道,在罕見情況下或許會產生一些非常強大的“脫靶”位點,這樣CRISPR試劑就能夠結合并且切割一些它們不打算切割的位點;如果在腫瘤抑制基因上發生脫靶效應的話,那將是一個很大的問題。盡管本文研究闡明了CRISPR-Cas9基因編輯技術,但研究人員認為,本文研究結果還能夠延伸到其它基因編輯工具中,比如鋅指核酸酶(ZNF)和TAL效應核酸酶。
所有的技術都依賴于特異性地識別DNA序列,因此,影響靶向序列的突變體或許會降低導向RNA的結合,而突變也會在新的位點產生一些結合作用,從而對細胞產生損傷;隨著新型基因編輯技術的不斷開發,以及慢慢開始在臨床中使用,確保每一種治療都能夠針對特殊的病人,對于研究者而言或許是至關重要的。(生物谷Bioon.com)
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