En videnskabsmand forberedelse af DNA samplesPhoto: USFWS Nordøst (Flickr)
Forskere og bioteknologiske har varslet CRISPR-Cas9 gen redigering system som revolutionerende måde at redigere DNA, ligesom en saks og en limstift for genom. Men en ny undersøgelse har fundet nogle potentielt skadelige uønskede virkninger.
Det er ikke første gang, at et papir, der har fundet fejl i CRISPR evner, selvom man tidligere papir på sagen er blevet trukket tilbage. Men mange føler, at denne nye forskning, der er værd at tage alvorligt, og at CRISPR kan forårsage store, uventede sletninger at en celles genom.
“Vi spekulere, at de nuværende vurderinger kan have overset en væsentlig del af de mulige genotyper, der genereres af on-målet Cas9 skæring og reparation, hvoraf nogle kan have potentielle sygdomsfremkaldende konsekvenser følgende somatiske redigering af store populationer af mitotically aktive celler,” forfatterne af undersøgelsen fra Wellcome Sanger Institute i det Forenede Kongerige skrive i den rapport, der blev offentliggjort i denne uge i Nature Biotechnology. Dybest set, tidligere forskning kan have overset masser af CRISPR er potentielt skadelige konsekvenser.
CRISPR-Cas9 er en gen-redigering system, der er udviklet i denne sidste årti fra en bakteriel self-defense system. Det giver mulighed for præcist at skære et mål streng af DNA med henblik på at slette eller erstatte base-par, par af As, Cs, Ts, og Gs, der udgør den genetiske kode. Det er blevet populært i forskningen, og der er allerede kliniske forsøg, der studerer brugen af CRISPR-Cas9 redigeret celler som behandling for sygdomme.
Den nye forskning viser nogle ulemper ved systemet, og foreslår at det ikke er blevet undersøgt tilstrækkeligt i celler, der kan lave deres eget DNA. Forskerne forsøgte at fjerne et gen i mandlige mus embryonale stamceller, og i mange tilfælde store bidder af DNA, måske tusindvis af basepar lang, gik mangler.
Forskerne påpeger, at denne skade kan være påvises ved nogle almindeligt anvendte metoder til at forstærke og DNA-sekvens. På toppen af det, når du bruger milliarder af redigeret celler i en terapi, er det muligt, at nogle resulterer celler vil have skadelige, selv kræftfremkaldende egenskaber. De skader, der kan være slemt nok sådan, at når du bruger CRISPR-redigeret celler i behandlingsformer, “omfattende genomisk analyse er berettiget til at identificere celler, der med normal genomer, før patienten administration”, ifølge papiret.
Syntetiske biologer ikke involveret i undersøgelsen følte, det var vigtigt. “Jeg troede, det var en streng proof-of-concept study,” Ravi Sheth, ph.d. – studerende i syntetisk biologi på Columbia fortalte Gizmodo. Han sagde undersøgelsen viste, at nyere sekventering strategier, der ser på længere strenge skal bruges til at hjælpe med at finde ud af, hvor CRISPR kunne have gået galt, og at forskere har brug for at arbejde på strategier til at stoppe den celle fra at forsøge at lave DNA-på sin egen.
Gizmodo også nået ud til biotechnologist George Kirken, der pegede os i retning af en STAT Nyheder artikel, hvor han sagde, i det væsentlige, at han ikke var overrasket over, og at han og hans lab arbejder på måder at redigere DNA uden at ødelægge begge dele af dobbelt helix. Kirken mente, at dette gen hærværk mod gen-redigering—breaking begge dele er mere tilbøjelige til at forårsage disse fejl.
Den nye undersøgelse, der er forårsaget tre CRISPR virksomheder til at tabe en kombineret $300 millioner i 20 minutter, efter at papiret er udgivelsen, STAT News rapporterede. Talsmænd for de virksomheder, der gav forskellige svar, nogle siger, at de ikke havde set disse effekter i deres egne tests eller andre gen-redigering metoder, eller at undersøgelsen ikke specielt påvirke deres arbejde.
En ny teknologi vil uundgåeligt have nogle negative bivirkninger—og det er bedre at finde dem ud nu, inden du forsøger at gen redigere levende mennesker.
[Nature Biotechnology via STATISTISKE]