CRISPR基因编辑产生有害的DNA缺失

研究人员已经接受了CRISPR基因编辑作为改变基因组的一种方法,但是一些人警告说,不必要的DNA改变可能会由于未被发现而漏失。

根据7月16日发表在《自然生物技术》 1上的一篇论文,该工具可以在基因组目标位点附近导致大量的DNA缺失和重排。这样的改变可能会使实验结果的解释混乱,并使基于CRISPR的疗法设计工作复杂化。

这一发现不仅与CRISPR的结果相符,而且与其他基因编辑系统的相符。加利福尼亚拉霍亚萨尔克研究所的生物工程师帕特里克·许(Patrick Hsu)说,这种不必要的编辑是一个值得研究人员关注的问题。他指出,“确实认为这一点并未得到业界的认可。”

CRISPR -Cas9基因编辑依赖于Cas9酶在特定靶位点切割DNA。然后,细胞尝试使用DNA修复机制重新密封此断裂。这些机制并不总是完美地起作用,有时DNA的片段将被删除或重新排列,或者无关的DNA片段将被整合到染色体中。

领导这项研究的英国欣克顿惠康桑格研究所的小鼠遗传学家艾伦·布拉德利说:“细胞将试图将它们缝合在一起。”“但是,它真的不知道DNA的哪些位彼此相邻。” / p>

研究人员经常使用CRISPR产生小缺失,以期敲除基因功能。但是当检查CRISPR编辑时,Bradley和他的同事发现了大的删除-通常是几千个DNA字母长-和复杂的DNA序列重排,其中以前的DNA序列被缝合在一起。这种现象在他们测试的所有三种细胞类型中都很普遍,包括一种在实验室中生长的人类细胞。

质量控制

许多研究人员使用一种方法来扩增DNA的短片段,以测试是否进行了编辑。但马萨诸塞州沃尔瑟姆市布兰代斯大学的分子生物学家詹姆士·哈伯(James Haber)说,这种方法可能会错过更大的缺失和重排。

Hsu指出,缺失和重排只能在依赖于DNA切割的基因编辑技术中发生,而不能与避免切割DNA的其他一些CRISPR修饰一起发生。例如,一种称为碱基编辑的方法使用改良的CRISPR系统在不切割DNA的情况下将一个DNA字母切换为另一个。其他系统则使用与其他酶融合的灭活Cas9来打开或关闭基因,或靶向RNA。

一些科学家已经在寻找大的删除。该公司的联合创始人兼首席科学家杨Lu汉说,在马萨诸塞州剑桥市的一家公司eGenesis,该公司正在使用基因编辑技术改造猪器官进行移植,研究人员通常会使用多种方法来寻找大小缺失。官。

同样,在剑桥的另一家正在开发CRISPR疗法的公司Intellia,科学家们在小鼠肝脏的基因编辑研究中寻找大量缺失。高级副总裁托马斯·巴恩斯(Thomas Barnes)说,到目前为止,他们还没有发现这种删除的证据。他说,这可能是因为与他的团队一起工作的部门不经常分裂。相比之下,布拉德利及其同事的研究则使用主动分裂的细胞。

总的来说,这些不必要的编辑是一个值得更多关注的问题,但这不应阻止任何人使用CRISPR。他说:“这意味着人们在使用它时,需要进行更彻底的分析。”“了解您的突变是否与您想象的一样,通常很重要。” / p>

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