CRISPR Gene Editing может иметь непредвиденные побочные эффекты

Система CRISPR / Cas9, обычно сокращенная до CRISPR, использовалась для изменения геномов с увеличением частоты в течение последних нескольких лет. Название относится к специализированным участкам ДНК, которые мы можем разрезать с использованием фермента (Cas9), который функционирует как молекулярная пара ножниц. Фермент можно позиционировать, чтобы разрезать достаточно точно, но авторы недавнего исследования были обеспокоены последующей работой, проделанной для определения того, может ли резка и ремонт на основе Cas9 привести к повреждению, которое наши предыдущие измерения не обнаружили. Они нашли некоторые доказательства.

Новое исследование показывает, что изменения или изменения в ДНК могут быть внесены изменениями CRISPR / Cas9 на удаленном расстоянии от целевого местоположения, которое будет редактироваться, чем было ранее известно, и что стандартные тесты ДНК обычно не обнаруживают этого повреждения. Предыдущие усилия по обнаружению ущерба от изменений КРИПС были проведены относительно близко к первоначальному правлению и не обнаружили никаких признаков вреда. В некоторых случаях внесенные изменения были довольно большими, с удалением и вставками, что могло привести к тому, что ДНК была включена или выключена в ненадлежащее время в результате изменений.

И это не единственные предупреждающие знаки, которые поднимаются о CRISPR: два исследования, опубликованные ранее этим летом, также показали, что редактирование клеток с помощью CRISPR / Cas9 может увеличить вероятность того, что клетки, которые будут изменены для лечения болезни, могут стать злокачественными или вызвать развитие рака в других клетках.

В аннотациях этого нового исследования отмечается:

Здесь мы сообщаем о значительном мутагенезе на мишени, таком как большие делеции и более сложные геномные перегруппировки в целевых сайтах в эмбриональных стволовых клетках мыши, гематопоэтических генах мыши и клеточной линии человека. Используя долго читаемое секвенирование и генотипирование ПЦР на большие расстояния, мы показываем, что разрывы ДНК, введенные однонаправленной РНК / Каз9, часто решаются на делеции, распространяющиеся на многие килобазы. Кроме того, были идентифицированы поражения, дистальные к месту среза и событиям кроссовера. Наблюдаемое геномное повреждение в митотически активных клетках, вызванное редактированием CRISPR-Cas9, может иметь патогенные последствия.

Это может показаться серьезным вызовом CRISPR и даже смертельным ударом по технике, но есть некоторые предостережения, о которых следует помнить. Во-первых, CRISPR может использоваться для внесения разнообразных изменений в ДНК, и он может выполнять эти изменения с использованием нескольких методов. Даже если выяснится, что проблема CRISPR / Cas9 имеет проблему, была обнаружена, протестирована и уже известна другая нуклеаза Cpf1, которая уже имеет некоторые преимущества перед Cas9.

Существуют также существенные различия в типах редактирования ДНК, выполняемых с помощью CRISPR. Вполне возможно, что в конечном итоге мы обнаружим, что некоторые методы, которые зависят от конкретных ферментов, работают лучше, чем другие, для различных типов редактирования ДНК. Фактически, мы видим именно этот тип развития в других контекстах медицины. Хотя это, очевидно, зависит как от лекарств, так и от условий, о которых идет речь, многие из наших методов лечения заболеваний и расстройств сегодня лучше, потому что они избегают побочных эффектов и результатов, общих для более ранних протоколов. Даже хирургические методы эволюционировали аналогично, с различными формами лапароскопической хирургии, которые теперь доступны, когда требуется более инвазивная хирургия для лечения того же состояния.

Вкратце: есть некоторые дополнительные доказательства того, что некоторые типы редактирования CRISPR могут создавать побочные эффекты в местах, которые мы ранее не обнаружили. У нас есть существующие методы для обозначения того, когда происходит этот тип изменений (поэтому нам не нужно придумывать новые тесты для обнаружения повреждений). Методы и подходы, которые вызвали этот ущерб, не единственные, используемые для редактирования генома в стиле CRISPR. Эти находки являются хорошей причиной, по которой ученые обращают внимание на свои данные, но они не умаляют общий подход.

Лучший кредит на изображение: Pixabay