CRISPR-genredigering: Bevæger sig hurtigt for hurtigt?
Indholdsfortegnelse:
CRISPR genredigerings teknologi har tantaliseret offentligheden med sit potentiale til at helbrede sygdom.
Nye undersøgelser antyder imidlertid, at det kan være mere farligt og mindre præcist end tidligere antaget.
AnnonceAdvertiseCRISPR-Cas9 blev opdaget i 2012 af molekylærbiologen University of California, Jennifer Doudna og hendes kolleger. Det giver mulighed for genetisk "redigering" ved at smitte små bit af defekt eller skadeligt DNA ud og erstatte det.
Genredigering har eksisteret siden 1970'erne, men CRISPR-Cas9 har genopfundet det som en præcis, tilgængelig teknologi.
De potentielle applikationer synes næsten ubegrænsede.
AnnonceDr. Edze Westra fra University of Exeter fortalte det uafhængige, at han forventer, at teknologien er "vant til at helbrede alle arvelige sygdomme, at helbrede kræft, for at genskabe folkets syn ved at transplantere gener. ”
Læs mere: Forskere finder genredigering med CRISPR svært at modstå »
AnnonceAdvertisementLøfter og problemer
CRISPR-Cas9 har endnu ikke leveret disse løfter, i mennesker alligevel.
Et af de vigtigste talepunkter i CRISPR-Cas9 har været dets præcision - dets evne til præcist at redigere små sektioner af DNA uden at påvirke nærliggende sektioner.
En ny undersøgelse fra Columbia University siger imidlertid, at CRISPR-Cas9 kan introducere hundreder af uventede mutationer i genomet ud over hvad det var meningen.
"Vi mener, at det er kritisk, at det videnskabelige samfund overvejer de potentielle farer ved alle uden målmutationer forårsaget af CRISPR," sagde medforfatter Dr. Stephen Tsang, professor ved Columbia University Medical Center i en pressemeddelelse.
Tsang og hans team opdagede mutationerne, mens de gennemførte forskning på mus ved hjælp af CRISPR-Cas9 for at rette et gen, der forårsagede blindhed.
AnnonceAdvertisementTeknologien fungerede effektivt ved at helbrede blindheden, men da forskerne senere kiggede på genomet hos musene, sagde de, at de fandt yderligere, utilsigtede mutationer.
På trods af dette syntes musene at have et godt helbred.
"Vi så ikke nogen observerbare komplikationer i musene, på trods af at de havde alle disse ekstra CRISPR-relaterede mutationer," fortalte Tsang Healthline.
AnnonceSheila Jasanoff, professor i videnskab og teknologi studier på Harvard University, fortalte Healthline, at "præcision" kan have en glat definition inden for bioteknologi.
"Genetik blev også solgt for 40 år siden som en meget præcis teknik. Nu bliver CRISPR vedhæftet som endnu mere præcis, "sagde hun.
Annonceannonce"Der er utvivlsomt sandhed i den påstand … Men vi ved også ved ældre gentekniske teknikker, at meget præcise indgreb i en del af et genom kan producere uventede bivirkninger - eller uden mål-virkninger - at Forskere forventede ikke, "tilføjede Jasanoff.
Læs mere: CRISPR genredigering og kræftbehandling »
Risiko vs belønning
Tsang rammer budskabet om sin forskning på to måder.
AnnonceFor det første håber han, at hans arbejde vil bringe en ny bevidsthed om de potentielle bivirkninger, der er forårsaget af CRISPR.
Selvom de mutationer han og hans hold observerede ikke syntes at have nogen ondskabsfulde virkninger, burde de være et vågne op for forskere.
AnnonceAdvertisementFor det andet siger Tsang, at uanset hvilken form for medicin eller behandling der anvendes, er der potentiale for bivirkninger.
"Hvis vi anvender CRISPR, er det ligesom enhver anden interventionsmedicin. Der er altid off-targeting og risici og fordele, "siger han.
Jasanoff er mere tempereret i sin vurdering af risikoen vs. belønning af CRISPR.
"Forudsætningen om, at der er utrolige fordele i butikken - længe før arbejdet er gjort for at fastslå, hvordan en ny teknologi rent faktisk vil påvirke en sygdom - er et typisk eksempel på den hype, der omgiver nye og nye teknologier, " hun sagde.
Tsangs forskning giver ikke svære svar på de større spørgsmål om effekt, risiko og fordel ved at anvende CRISPR på mennesker.
"Lad os ikke gå overbord," sagde Pete Shanks, en konsulent, der er ekspert på genetik. "Tre blinde mus viser sig ikke meget. "
Tsangs forskning giver noget forsigtigt indblik i, hvordan forskning skal udføres for at gøre teknologien sikrere.
I øjeblikket afhænger de fleste undersøgelser af off-target-mutationer af computeralgoritmer for at lokalisere og undersøge de berørte områder. Tsang og hans team siger, at dette ikke er tilstrækkeligt, når man bruger levende eksemplarer.
"Disse prædiktive algoritmer ser ud til at gøre et godt stykke arbejde, når CRISPR udføres i celler eller væv i en skål, men hele genomets sekventering er ikke blevet brugt til at søge alle off-target-effekter hos levende dyr", professor Alexander Bassuk af pædiatri ved University of Iowa, og medforfatter af undersøgelsen, sagde i en pressemeddelelse.
"Forskere, der ikke bruger hele genom-sekventering til at finde off-target-effekter, kan mangle potentielt vigtige mutationer," sagde Tsang.
Læs mere: Gene redigering kan bruges til at bekæmpe mygdræbt sygdom »
CRISPR fortsætter hurtigt
Denne undersøgelse kommer på en vigtig tid.
Kina er begyndt sin første runde af menneskelig test ved hjælp af CRISPR-Cas9.
USA skal begynde sine egne tests næste år.
Forskningsfeltet bevæger sig hurtigt - måske for hurtigt.
"Vi håber, at vores resultater vil opmuntre andre til at bruge hele genom sekventering som en metode til at bestemme alle off-target virkninger af deres CRISPR teknikker og studere forskellige versioner for den sikreste og mest præcise redigering," sagde Tsang.
Jasanoff er meget blunter.
"Vi bør afsætte forestillingen om, at fordelene ved CRISPR allerede er bevist, og alt vi skal bekymre os for er risici," sagde hun.
