
视角:Cas9 编辑现场会发生什么?
CRISPR-Cas9 有时会对 基因组 比我们想象的要好 - 很高兴知道
周一, 自然·生物技术“ 出版了 纸 题为“修复 CRISPR-Cas9 诱导的双链断裂导致大量缺失和复杂重排”,由 Allan Bradley 实验室的科学家撰写。这篇回应文章由 IGI 的工作人员和科学领导撰写,旨在提供对该论文结论的看法,并对作者对数据的解释以及媒体得出的潜在误导性结论进行评论。
我需要知道什么?
在某些情况下, CRISPR 基因组编辑 有时可以删除更大的块 的DNA 超出预期。 研究人员可以注意这一点,如果发生,可以提前计划。
如果您是一位科学家,使用 CRISPR-Cas9 在培养皿中对小鼠细胞进行基因组编辑,请“信任但要验证”:确认细胞确实按照您想要的方式进行编辑,因为有时,它们可能会缺少大量遗传物质。
以下部分提供了更详细的信息和分析。
报纸怎么说?
CRISPR-Cas9 已被用于数千次在培养皿中制造细胞以及各种植物和动物,这些细胞和动物具有与科学家预期类型完全相同的微小遗传变化。在这项研究中,科学家在培养皿中取出小鼠细胞,在两个天然基因和一个人工基因的情况下,发现大约 1/20 的编辑过程会删除目标的较大部分 基因.
为什么会出现混淆?
对于在实验室使用基因组编辑的科学家来说,这是否意味着 CRISPR-Cas9 不像 DNA 的剪刀,更像是一个破坏球?
不会。在用于本研究的细胞种类中,有 5% 的时间基因变化比通常检测到的要大。 这是一个有用的发现:科学家们现在将检查培养皿中的基因编辑细胞是否具有他们想要的微小基因变化,而不是不太常见的较大基因变化。 找出这一发现的普遍性也非常重要(即,在更多基因和许多其他不同种类的细胞中寻找如此大的变化)。 报道的那种大的变化并不常见,即使科学家们去寻找它们也是如此。 例如,当科学家对用 CRISPR-Cas9 编辑的小鼠的整个基因组进行测序时,他们只在极少数情况下看到了这种大的变化。
对于旨在使用 CRISPR-Cas9 治疗疾病的科学家和医生来说,这是一个问题吗?
目前没有。 在这一点上根本没有数据可以说明。 想象一下,一架由飞行爱好者(即使是非常有天赋的人)在他们的车库中建造的飞机在其处女航中坠毁。 这会对商业航空产生什么影响?
同样,在培养皿中对小鼠细胞进行基因组编辑和对用于临床的人类细胞进行基因组编辑是在非常不同的环境下进行的,而这些差异是结果的关键。这篇论文没有研究人类细胞,也没有研究为临床使用而设计的 CRISPR-Cas9,也没有结合 Cas9 以临床级的方式处理人体细胞。这些差异并不小——它们类似于“GarageJet 001”与“波音 777”的差异。
虽然在美国和欧洲,Cas9 还没有被用于在临床上编辑一个人的细胞(此类临床试验将于今年开始),但其他形式的基因组编辑已经开始使用,目前还没有出现安全问题。 我们从这项工作中了解到,美国和欧洲的医生、科学家和监管机构已经制定了仔细检查基因组编辑安全性的方法,这些方法控制着临床上的工作方式。
我们能真正得出什么结论?
CRISPR-Cas9 有时会产生比我们之前想象的更大的遗传变化。 在培养皿中的小鼠细胞中,这种情况大约发生 1 分之一。 这意味着进行实验室研究的科学家需要在将它们用于实验之前检查他们编辑的细胞,并确保他们挑选的细胞具有他们感兴趣的编辑基因类型。考虑基因组编辑治疗用途的研究人员通常已经检查了更大的更改并将其构建到他们的测试中。 目前还不能得出关于使用 CRISPR-Cas20 潜在用于治疗疾病的结论。
底线:
“信任但要验证”:检查培养皿中的细胞,确保它们进行了正确的编辑。
结束思路:
数以千计的实验室正在使用 CRISPR-Cas9,希望我们很快就会知道这项研究的有趣和值得注意的发现是否适用于两个以上的基因和两种不同类型的小鼠细胞。 此类后续研究对于了解此类发现的普遍性至关重要。
媒体联络:
如果您有兴趣与我们的一位科学家讨论这篇论文和我们的观点,请发送电子邮件至 igi-press@berkeley.edu。