《PNAS》警告CRISPR-Cas9临床试验一定注意基因组个体差异，否则后果严重

生物通 · 公众号 · · 2017-12-12 16:34

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基因编辑纷纷上临床试验了。波士顿儿童医院（Boston Children's Hospital）和蒙特利尔大学（University of Montreal）联合在《PNAS》发表文章，用事实警告多项正在招募志愿者的临床试验规划，人与人之间的基因差异，可能会削弱基因编辑功效，或者，在更罕见的情况下甚至会造成威胁生命的“脱靶”效应。

（Stuart Orkin 博士）

文章强调，人体基因编辑之前，首先需确保靶标基因内或附近是否存在DNA序列变异。本研究分析了7444个已报道全基因组序列，基于近30个疾病相关基因编辑DNA靶标，研究人员制作了一张包含3000个向导RNAs（gRNAs）的参考列表，这些gRNAs是指导CRISPR-Cas9酶系统正确定位的“路标”。

这项由波士顿儿童医学院癌症和血液疾病中心Stuart Orkin博士和哈佛医学院Matthew Canver博士共同领导的研究仔细比较了7444名个体的全基因组数据，查看这些gRNAs的寻靶区域是否存在任何DNA序列变异。

“遗传差异，尤其gRNAs位点区域差异，很可能直接导致CRISPR治疗失败或疗效降低，”Canver说。“有时候，仅一个碱基对的差异就会造成结合效率下降，向导RNA因此发生错配，最终导致不理想的治疗结果。”

非常危险的是，研究小组发现基因组中这样的情况并不少见。根据分析结果，约50%的gRNAs都很可能受到靶点附近DNA变异影响。在一些案例中，研究人员发现某些遗传突变更容易吸附gRNA，导致DNA编辑器的错误定位。

“如果非靶效应发生在肿瘤抑制基因附近，很可能造成致命后果，”Canver说。

尽管本文重点评估的对象是CRISPR-Cas9基因编辑器，但研究人员相信相同的结论可能也适用于ZFN和TALEN等其他基因编辑器。“这些技术都必须依赖DNA碱基的精准特异性识别，”靶标序列的突变或变异不仅影响向导RNA结合成功率，而且也会导致错误打靶。随着基因编辑疗法的不断发展，临床应用必然将走上个体化定制路线。