瑞士军刀的两重性:CRISPR基因编辑有潜在的癌症风险

来源：生物勘探2021-11-26 08:36

作为第三代基因编辑技术的代表，CRISPR/Cas9系统以其低成本、简单易用的特点成为生物医学领域的高效工具，一度被研究者称为“瑞士军刀”。目前，CRISPR/Cas9系统已广泛应用于细胞基因编辑、基因调控、基因敲除动物模型构建、人类疾病动物模型治疗研究等领域。然而，随着研究的深入，这把“瑞士军刀”的另一面也逐渐显现出来。研究发现

作为第三代基因编辑技术的代表，CRISPR/Cas9系统以其低成本、简单易用的特点成为生物医学领域的高效工具，一度被研究者称为“瑞士军刀”。目前，CRISPR/Cas9系统已广泛应用于细胞基因编辑、基因调控、基因敲除动物模型构建、人类疾病动物模型治疗研究等领域。

然而，随着研究的深入，这把“瑞士军刀”的另一面也逐渐显现出来。研究发现，CRISPR具有显著的潜在风险，包括脱靶效应、染色体改变和潜在的免疫原性，基于CRISPR-Cas9的基因敲除(CRISPR-KO)诱导的双链断裂(DSBs)可导致DNA损伤反应。

近日，美国国家癌症研究所、桑福德伯恩汉姆普雷比斯医学研究所和马里兰大学的研究人员联合发表了一篇题为《crispr-cas9基因组编辑过程中遗传突变选择的系统全基因组明》的研究论文。研究小组发现，CRISPR-Cas9需要仔细监测癌症相关基因的突变。

CRISPR-Cas9基因编辑技术的工作原理是内切酶的靶位切割生物基因组，使双链DNA断裂。DSB在细胞中的修复模式是同源重组和非同源末端连接。其中，非同源末端连接的修复机制主要发生在真核生物中。通过核苷酸的插入或缺失，DNA的自由端可以重新连接，无需同源序列，从而达到基因敲除的目的。当同源序列存在时，在DSB区域同源重组的概率很高，然后基因被定点分型或编辑。

是细胞生长周期中的负调节因子，在细胞生长周期的调节中起重要作用。一旦DNA双链断裂，就会被p53基因识别，识别DNA双链断裂后会阻止细胞分裂。研究小组分析了近1000个人类细胞系对DNA双链断裂的p53反应。研究人员发现，在几乎所有细胞类型中，CRISPR-Cas9基因敲除后，正常p53基因细胞生长缓慢，而p53基因突变的细胞受影响较小，生长速度较快，甚至超过正常细胞。值得注意的是，p53基因突变的细胞通常是一些癌细胞。

此外，研究人员还发现，CRISPR基因编辑可能会给其他癌症相关基因突变的细胞带来优势，如KRAS癌基因。

以往的研究发现，离靶效应是CRISPR/Cas9的一个明显缺陷。以上研究提示，我们需要注意脱靶效应，无关细胞吸收CRISPR/Cas9会有“大麻烦”。为了解决潜在致癌性问题，或许我们应该先解决基因编辑技术的核心问题——脱靶效应。如果我们能找到理想的靶向给药系统，将CRISPR/Cas9准确地输送到人体靶细胞，潜在的癌症风险就不会成为大问题。

脱靶效应、染色体改变和潜在免疫原性背后的机制需要更深入的研究来证明。总的来说，上述研究结果表明，在使用CRISPR-Cas9时，监测癌症相关基因，尤其是p53基因和KRAS基因的突变非常重要。(100yiyao.com)

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