三篇Cell子刊证实基因编辑的安全性

坤明

时间：2014年7月10日来源：生物通0 E4 p" W8 h# B/ Q9 E- |8 Z) j6 ?

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生物通报道：对干细胞进行基因编辑，是近年来出现的新兴技术。这种技术有着巨大的医疗潜力，但它们的安全性也引起了许多人的担忧。人们担心基因编辑会降低干细胞的稳定性，使它们更容易突变。本期Cell Stem Cell杂志上发表的三篇文章告诉我们，这样的顾虑其实是没有必要的。
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美国Salk研究所、中科院生物物理研究所和华大基因进行合作，在疾病特异性的iPSC中进行了靶向性的基因矫正。他们发现，这种基因编辑对全基因组的突变负荷影响很小。
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“对干细胞DNA进行精确编辑，大大加速了人类疾病和细胞疗法的相关研究，”Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授说。“要将这种技术应用到临床，就需要先确定干细胞被编辑之后的安全性，比如干细胞基因组的稳定性和突变负荷（mutational load）。”
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更改活细胞的DNA序列主要有两种途径：通过病毒载体将新基因送入细胞，以替代相应的DNA序列；或者使用TALEN、CRISPR/CAS9等核酸酶系统在特定位点切割DNA，让细胞的天然修复机制将新基因粘贴上去。（延伸阅读：Nucleic Acids Research：提高基因组编辑效率的新方法）8 Y( A& e# x' I6 v- \
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此前，Belmonte实验室曾率先使用改良版腺病毒载体HDAdV，矫正镰状细胞病的致病突变，镰状细胞病是世界上最严重的血液病之一。他们通过HDAdV将干细胞中的突变基因替换为正常基因，这样的干细胞理论上可以输入患者骨髓，帮助机体生成健康的血细胞。不过在临床应用之前，需要明确基因编辑是否会带来细胞突变增多甚至癌变的风险。6 h$ z9 ]2 w4 r" _9 B
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为此，研究人员分别通过HDAdV和TALEN矫正了镰状细胞病的iPSC，并对这些细胞进行全基因组测序。他们发现，细胞在基因编辑之后，随机突变的水平依然较低，和未经编辑的细胞差不多。4 J' _" f- |$ S; L) K
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Cell Stem Cell杂志上同期发表的另外两项研究验证了上述结果。Johns Hopkins大学的Linzhao Cheng和Zhaohui Ye领导团队，通过全基因组测序分析证明，对人类iPSC进行CRISPR/Cas9和TALEN编辑具有很高的特异性。而哈佛大学的Kiran Musunuru等人则发现，CRISPR-Cas9 和TALEN靶向编辑之后，人多能干细胞中的脱靶突变发生率很低。" u: h' @. ]& ~! G- [, X

. m, C/ q1 F7 H& D% |: T* P5 C( N这三项研究相互补充和印证，证实了基因编辑技术在干细胞治疗中的安全性。值得强调的是，这些结果并不意味着这种干细胞治疗不存在风险，而是说编辑过程不会降低干细胞的安全性。, L4 H/ b3 g1 B

坤明

Targeted Gene Correction Minimally Impacts Whole-Genome Mutational Load in Human-Disease-Specific Induced Pluripotent Stem Cell Clones
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Whole-Genome Sequencing Analysis Reveals High Specificity of CRISPR/Cas9 and TALEN-Based Genome Editing in Human iPSCs/ l2 I+ \! P6 u$ b1 E% ~2 \
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Low Incidence of Off-Target Mutations in Individual CRISPR-Cas9 and TALEN Targeted Human Stem Cell Clones Detected by Whole-Genome Sequencing  a" g. ?6 e6 c# {

Damon-Salvatore

求原文啊

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谢谢分享。