【探讨】基因编辑技术

齐欢畅

抛砖引玉

基因编辑治愈乙肝？吉利德与Precision合作
更新时间：2018-9-14    作者：佚名    文章来源：新浪医药新闻 　点击次数:388
基因编辑治愈乙肝？吉利德4亿美元与Precision合作
吉利德一直在寻求一种乙型肝炎治疗的新途径。日前，吉利德通过与Precision BioSciences公司的基因组编辑平台开展基因疗法合作，旨在开发出消除体内乙肝病毒感染的新疗法。


据悉，此次合作吉利德将全力资助并进行临床试验，Precision公司将负责早期开发、配方和临床前工作。后者预计可获得高达4.45亿美元的里程碑付款，外加商业化后的分层特权使用税。
目前的乙肝病毒治疗可以抑制病毒复制，但并不能完全清除病毒；如果停止治疗，感染的共价闭合环状DNA（cccDNA）能够使乙肝病毒复制重新开始。
Precision的ARCUS编辑平台来源于一种称为归巢核酸内切酶的天然酶，位点特异性DNA切割酶，在许多真核生物物种的基因组中进行编码。根据Precision介绍，归巢核酸内切酶具有不同寻常的能力，能够精确地识别DNA长序列（12-40个碱基对），这些序列通常很少见，只在复杂的基因组中出现过一次。这些非破坏性酶引发基因转化，以一种非常精确的方式对基因组进行修饰，最常见的是通过插入新的DNA序列。该公司的全合成版被设计用于定位和破坏特定序列，并最大限度地减少脱靶效应。
ARCUS技术基于ARC核酸酶，一种类似于归巢核酸内切酶的完全合成酶，但其经过了显著改善。Precision公司指出，ARC核酸酶很小，具有前所未有的特异性，可以被定制在任何标靶基因内来识别DNA序列。这种酶是通过专有的计算机模拟系统和实验室技术而创建的，旨在确保基因编辑效率最大化和脱靶效应最小化。Precision补充道，基于相关模型生物体中切割活性的分析，核酸酶可被优化来控制效力和特异性。
Precision分析，在复杂基因组中能够靶向单个DNA断裂并在没有随机脱靶下实现基因修饰，这使得归巢核酸内切酶成为了非常理想的治疗级基因组编辑技术的起始材料。

Precision公司基因疗法（来自Precision BioSciences官网）
吉利德在一项声明中表示，利用ARCUS核酸酶进行的初步体外研究已显示出在人肝细胞中对cccDNA和整合的HBV DNA的显著活性。Gilead CSO和研发主管John McHutchison博士说，“我们期待将这项技术作为我们HBV治疗研究工作的重要组成部分。”
Precision公司首席科学家Derek Jantz说，“吉利德针基于乙肝治疗的方法是比较全面且令人兴奋的。这对我们的技术来说是一个很好的应用，在去年相关模型中就治疗性体内编辑，已取得了显著进展。”
本月早些时候，Precision扩大了与宾夕法尼亚大学的合作，专注体内基因编辑。该为期三年的项目涵盖了三个基因敲除计划和多达三个敲入或基因修复计划，包括在进行临床试验之前对非人灵长类动物模型的研究。
另外在今年夏天，Precision公司筹集了1.1亿美元，将其现有的CAR-T肿瘤疗法转向人体临床试验，其中吉利德公司参与了B轮融资。Precision的计划是从健康志愿者而非癌症患者的T细胞中使用ARCUS进行CAR-T疗法。该公司之前的投资者包括venBio以及安进和百特（Baxter）的风险部门。（新浪医药编译/Bernardo）
文章参考来源：
1、Gilead taps gene editors at Precision BioSciences for hepatitis B cure development
2、Gilead to Develop Hepatitis B Therapies Using Precision's ARCUS Genome Editing Platform
3、Gene Therapy（http://precisionbiosciences.com/our-approach/gene-therapy/）

windu

不要天天炒冷饭

齐欢畅

另外在今年夏天，Precision公司筹集了1.1亿美元，将其现有的CAR-T肿瘤疗法转向人体临床试验，其中吉利德公司参与了B轮融资。Precision的计划是从健康志愿者而非癌症患者的T细胞中使用ARCUS进行CAR-T疗法。

齐欢畅

美媒：基因编辑研究结果“令人鼓舞”
2018年09月07日 16:37 中国新闻网
缩小字体
放大字体
收藏
微博
微信
分享
　　美媒：基因编辑研究结果“令人鼓舞”

　　参考消息网9月7日报道美媒称，一项具有历史意义的基因编辑研究得出的部分初步结果提供了令人鼓舞的迹象，表明这种疗法或许是安全的，而且至少能带来一些预期效果，但现在判断它最终能否成功还为时过早。

　　据美联社9月5日报道，9月5日公布的这些结果来自于首次人体内基因编辑试验。这项尝试旨在永久性改变某人的DNA，以治愈一种疾病。该研究所涉及的病症名为亨特氏综合征——常导致青少年死亡。

　　四个月后，在接受中等剂量治疗的两名患者的尿液中，作为亨特氏综合征特征的大分子糖类化合物水平平均下降了一半，这可能表明这种疗法正在奏效。到目前为止，另外两名低剂量组患者几乎没有出现这种变化。

　　中等剂量组患者出现的变化是由于基因编辑还是其他原因，目前不得而知。但自治疗开始以来，这组患者的糖水平持续下降，这一事实表明这可能是基因编辑的效果。

　　研究负责人、北卡罗来纳大学查珀尔希尔校区的约瑟夫·闵采尔博士说：“我无法确定地说这是治疗效果”，但这种下降“非常令人鼓舞”。初期治疗研究的主要目的是测试安全性，不过研究人员也在寻找这种疗法正取得效果的迹象。闵采尔在希腊召开的一次会议上公布了这一结果，并担当这种疗法的制造商加利福尼亚州的桑加莫医药公司的顾问。

　　该公司董事长桑迪·麦克雷说，大约五个月后的检测会提供更多信息，但到目前为止，中等剂量组的变化“看起来非常好”。

　　他说：“对此最合理的解释是，我们希望发生的事情已经发生。”

　　几名独立专家对此表示同意。

　　基因编辑旨在为基因疗法提供一种更精确的方式，以去除不良基因或提供缺失的优良基因。医生们希望它能提供一种方法，以应对很多目前无法得到很好治疗的疾病。

　　中国科学家成功修复致病基因 美媒：推动胚胎编辑技术用于医疗

　　参考消息网8月23日报道美媒称，美国的科学家可能会开始研究下一代基于Crispr的基因工具，但是中国正在以最快的速度将这些技术推向人类治疗。中国研究人员最先Crispr猴子和无活力的胚胎，并将用Crispr技术编辑过的细胞植入人体。现在，中国的一个科学家团队使用了尖端的Crispr技术（即碱基编辑技术）来修复可自行发育的人类胚胎中的致病突变。

　　据美国连线杂志网站8月21日报道，该研究上周发表在《分子疗法》月刊上，该研究代表着，相关技术在先前重塑人类胚胎DNA的尝试的基础上取得重大进展。这一方面是因为编辑工作进行得很顺利，另一方面是因为编辑过程发生在利用标准的体外受精技术创建的胚胎中。

　　在这项研究中，中国科学家纠正了导致马方氏综合征的突变。马方氏综合征是一种无法治愈的结缔组织疾病，每5000人中约有1人会患上此病 。FBN1（原纤维蛋白的编码）基因中的单个字母错误会引发一连串问题——从松弛的关节、弱视到心脏壁上危及生命的裂缝。上海科技大学和广州医科大学的研究人员从马凡氏综合征患者捐赠的健康卵子和精子着手，利用体外受精技术制作能自行发育的人类胚胎。然后他们向胚胎注入了一个名为碱基编辑器的Crispr结构体，该结构体将单个DNA核苷酸换成另一个——此次是去除“A”并用“G”替换它。他们让胚胎在实验室中又存活了两天，时间长到足够进行测试，看看编辑的效果如何。

　　测序显示，所有18个胚胎均已被编辑，其中16个胚胎仅携带FBN1基因经过修正的版本。在两个胚胎中，发生了额外的不需要的编辑。此前，在人类种系中演示基因编辑的最成功例子是，在58个胚胎中的42个里修正了导致遗传性心脏病的突变。那项研究于去年发表，采用的是标准的Crispr切割粘贴技术。

　　戴维·刘（音）位于哈佛大学的实验室开发了用于修正马凡氏综合征突变的碱基编辑器，但他并没有参与这项新研究。他说：“这很好地展示了如何使用碱基编辑器来修正一个众所周知的点突变。这种点突变在一个可能与治疗相关的环境中引发人类遗传疾病。”

　　报道称，这些较新版本的Crispr技术只改变一个字母，而不是破坏双链DNA分子然后听凭细胞根据健康的基因模板修复自身。如果说Crispr是一把分子剪刀，那么戴维·刘的碱基编辑器就更像是一支带有吱吱作响的新橡皮擦的铅笔。虽然科学家希望这种精确的基因书写工具不会引起Crispr 1.0能够引起的那种草率混乱，但戴维·刘说现在就对其作为一种疗法的相对风险作出任何一般性陈述还为时过早。他说：“尽管有超过50本出版物使用了碱基编辑器，但整个碱基编辑领域只存在了两年左右，还需要进行额外的研究来评估碱基编辑的可能后果，能合理检测到多少就评估多少。”

　　其中一些研究正在比姆疗法公司进行。比姆疗法公司是戴维·刘今年早些时候与Crispr技术先驱张峰（音）共同创办的一家初创企业。比姆疗法公司与哈佛大学签订的第一份许可协议涵盖了戴维·刘的C碱基编辑器，该编辑器可进行C到T或G到A的编辑。第二个涉及A碱基编辑器，它可以执行T到C以及A到G的编辑，就像用于修正马凡氏综合征突变的碱基编辑器一样。但不要指望比姆疗法公司很快就能从种系中消除遗传性疾病。比姆疗法公司首席执行官约翰·埃文斯表示，该公司专注于利用碱基编辑技术来治疗儿童和成人的严重疾病，而非进行胚胎编辑。埃文斯说：“在全社会准备考虑胚胎编辑之前，人们需要多加考虑，我们期待参与讨论。”（编译/龙君）

齐欢畅

科学家利用基因编辑技术揭秘遗传性耳聋2018年09月17日 16:11 | 来源：人民网
分享到：

根据世界卫生组织统计推算，全球有3.6亿人存在不同程度的听力损伤，占总人口的5%，可以说，防聋治聋是世界性的医学难题，弄清耳聋的致病机制，是解决这一问题的关键所在。

近日，浙江大学遗传学研究所管敏鑫教授和陈烨研究员共同主导的一项研究，利用基因编辑技术首次得到了线粒体tRNA转录后修饰基因Mtu1(线粒体转移核糖核酸硫化酶1)缺陷的斑马鱼模型，从生化、细胞、整体等多层次深入探究Mtu1基因缺陷的影响，阐明耳聋“元凶”Mtu1的分子致病机制，为遗传性聋病的防治提供了新的科学依据和治疗手段。

该研究结果在线发表于国际权威学术期刊《核酸研究》，题为《斑马鱼中Mtu1的缺失揭示了转移核糖核酸修饰在线粒体形成和听觉功能中的重要作用》。

管敏鑫表示，Mtu1是分布在线粒体内的一种高度保守的转运核糖核酸修饰酶。核糖核酸是存在于生物细胞中的遗传信息载体，转运核糖核酸能够携带氨基酸合成蛋白质。研究人员表示，“修饰”就是一种标记，线粒体合成蛋白质时能够通过这些标记，更加清楚识别需要的转运核糖核酸。

实验发现，Mtu1基因突变后，有3种转运核糖核酸无法准确识别相关信息，从而无法合成蛋白质，引发线粒体这个产能“发电厂”供电不足。线粒体功能障碍会进而导致听觉器官发育缺陷，最终导致听觉功能障碍。

研究人员表示，该项研究揭示了基因缺陷导致聋病发生的机理，为研究基因治疗遗传性聋病奠定了坚实的理论基础。

齐欢畅

独家深度报告:基因编辑改写人类的未来

2018-08-28 17:41:17　来源: 中国生物技术信息网 作者:

编者按：基因编辑编年史可以追溯到30年前，第一次基因编辑是在酵母细胞实验中完成。但是直到过去五年，随着CRISPR技术出现并且迅速成为目前最受欢迎的基因编辑手段，诞生于上世纪70年代末的重组DNA技术才真正被视为在人类新药研发中取得了革命性进步。

许多专家和投资者都认为基因编辑具有类似“手术刀”的潜力，可以从根本上治疗从癌症到罕见遗传病的大量疾病。基因编辑技术可能代表了药物研发的新纪元。大量创新公司正在引领基因编辑治疗产品的开发工作，并吸引了来自风险投资机构和制药公司的大量投资。然而，我们也应该谨慎地看到，基因编辑产品成为常规疗法之前，还需要解决定价和公共卫生政策等这些重大技术挑战。

最近，在药明康德“基因编辑专家独家深度对话”系列中，我们邀请了全球基因编辑领域几位领先的专家对这一激动人心的新技术进行了深入探讨。

基因编辑的过去

美国基因与细胞治疗学会（ASGCT）的基因编辑编年史从30年前开始，第一次基因编辑是在酵母细胞实验中完成。但是直到过去五年，CRISPR Cas9系统出现并且迅速成为目前最受欢迎的基因编辑手段，诞生于1970年代末的重组DNA技术才在药物开发行业真正被视为一种革命性进步。

基因编辑技术使用一种切割细胞中特定DNA序列的酶——核酸酶，针对具体的疾病相关基因进行删除，修复或替代。这些技术包括归巢内切核酸酶（homing endonucleases，或大范围核酸酶meganucleases），锌指核酸酶（ZNF），转录激活物样效应核酸酶（transcription activator-like effector nucleases，TALEN）和常间回文重复序列丛集（cluster regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）。

五年前横空出世的CRISPR-Cas9基因编辑技术被《科学》杂志评选为2015年度的突破技术。由于简单性和低成本，它目前是最受欢迎的基因编辑技术，广受学术科学家，投资者，企业家，生物制药业内人士以及公众之间的拥趸。



▲CRISPR技术入选《科学》2015年度突破技术（图片来源：《科学》）

虽然基因编辑最初的重点主要针对罕见的遗传性疾病，但它其实具有更加广泛的应用。它可以用于攻击传染人类的病毒，或者通过修改蚊子等生物的基因来预防传染疾病（如疟疾）的传播。

通过在猪身上或实验室中培育人造器官，基因编辑还可以解决人类器官移植的供体短缺难题。基因编辑技术同样适用于农业，以改善动植物育种，为农民和消费者带来好处。在环境保护方面，基因编辑有可能挽救受气候变化威胁的濒危生物，或者创造新的生物燃料作为化石燃料的替代品。

最近，科学家们证实，基因编辑可以用来纠正人类胚胎中引起疾病的基因异常，这一做法肯定会引起伦理争议——即基因技术应该仅限于体细胞，还是可以延伸到胚细胞，后者将会改变人类的遗传性状。

简单地说，可以将基因编辑比作为在计算机上的查找和替换，或删除功能的文本操作。许多基因编辑技术的拥护者认为技术的适用性没有任何限制，因为它赋予遗传研究人员和药物开发人员强大的编辑能力，不仅能撕下整页（指大段的错误基因信息），而且可以精准的调整某个特定单词（指某个基因，甚至是某个碱基），从而实现改变或改善特定症状的目标。



▲在Carl June教授的推动下，美国批准CRISPR技术用于人体基因编辑（图片来源：MIT Technology Review）

的确，最近治疗性基因编辑研究的指数级增长得益于近三十年来基因治疗的基础研究突破。CRISPR出现并成为有潜力的临床开发候选药物只有几年，2016年6月美国就批准了第一个临床试验。

但是我们也必须看到，第一款基因疗法上市花了30多年。预测治疗性基因编辑产品什么时候能获批上市并不容易。如果参照传统基因疗法的临床开发进度，我们在对新技术的激动之外还需要更多的耐心等待。

MPM Capital董事总经理Mitchell H. Finer博士表示基因编辑领域目前仍然有重大障碍要克服，他对该领域的公司也保持着冷静的观察。“在五年之内，这些早期临床试验必须要表现出临床益处，否则这些公司的价值将会蒸发，”Finer博士预测：“20世纪90年代，所有的癌症疫苗公司估值很高，后来它们都失败了。CRISPR公司必须尽快产生有意义的临床益处。”

基因编辑的现在

齐欢畅

全球首例人体内基因编辑疗法数据公布，技术开发方股价跌三成

澎湃新闻
百家号09-1020:48
2017年11月13日，44岁的美国男子、亨特氏综合征患者布莱恩马德（Brian Madeux）在美国加州大学旧金山分校贝尼奥夫儿童医院接受了一次前所未有的疗法：体内基因编辑。日前，该全球首例人类体内基因编辑治疗公布了首批数据。

布莱恩·马德（Brian Madeux）正在接受治疗。
9月5日，基因编辑老牌公司Sangamo Therapeutics（美国圣加蒙公司，NASDAQ: SGMO）在其官网公布了研究结果，公司代号“SB-913”在研疗法首例人体临床试验目前搜集的数据表明，疗法降低了用于评估亨特氏综合症严重性的生化指标水平。数据来源于参与人体临床试验的2组共4名患者，为期16周。
亨特氏综合征是一种罕见遗传病。发病者主要是男性，每10万个至17万个新生男孩中会有一位不幸罹患亨特氏综合征。亨特氏综合征患者缺少IDS基因，该基因功能是生成一种可分解有毒碳水化合物的酶。
因此，若患者IDS基因缺失，即上述扮演“清洁工”角色的酶缺位，导致细胞累积有毒的代谢物。这些“垃圾”堆得越来越多，损害包括肺、心脏和大脑在内的器官，给患者带来毁灭性打击。
在启动人体内基因编辑疗法之前，亨特氏综合征是一个全球性难题。一些患者靠注入本身缺失的IDS酶来缓解症状，但这种外来的酶很快就会被消耗掉，患者必须每周定期补充。这种酶替代疗法的开销在每人每年10万至40万美元。
早期治疗数据喜忧参半
2017年11月，圣加蒙公司启动代号“SB-913”疗法人体临床试验。
公司研究团队采用一种名为“锌指核酸酶” （Zic-Finger Nuclease，简称ZFN）的基因编辑工具。锌手指核酸酶被认为是第一代基因编辑工具，其研究可追溯至上世纪80年代。相比于眼下炙手可热的第三代工具“基因魔剪”CRISPR，锌手指核酸酶的操作更为复杂，但由于进行定位的序列更长，进行基因编辑的精准度也更高。
值得一提的是，美国食品与药品监管局（FDA）已批准锌手指核酸酶用于人体临床试验，而CRISPR尚且未被允许。圣加蒙公司则是锌手指核酸酶技术的主要专利持有者。
实施治疗的时候，马德等患者将接受三小时输液，输入的透明液体里装有腺相关病毒（AAV）、锌手指核酸酶和患者缺失的正常IDS基因，按照计划，正常基因会在肝部细胞内部被插入到安全的基因组区域。据此前介绍，仅需要1%的肝部细胞成功接收新的正常基因，亨特氏综合征就能得到有效治疗。
临床试验计划在36个月期间内评估三种不同剂量SB-913对患者的影响。圣加蒙公司最新的报告包括了第1组（低剂量）和第2组（中剂量）的早期安全性和有效性结果，每组均有2名患者。最近公司也完成了第3组治疗（高剂量，5倍中剂量）的登记和疗法实施。
公布的这份早期数据显示，在试验中，2名低剂量患者没有什么应答，但2名中剂量患者使用SB-913 16周后糖胺聚糖（重要生理指标，GAGs）水平有显著下降。具体来说，尿GAG下降51%，硫酸皮肤素下降32%，硫酸类肝素下降61%。
不过，虽然重要生理指标给出了积极数据，但在IDS酶本身的水平上，该疗法依然还充满不确定性。
研究人员在患者外周血中均没有检测到该基因表达的IDS酶增加。公司称，GAGs下降足以说明IDS基因被修复，IDS没检测到则可能有多重原因，包括现在检测方法不够灵敏、IDS可能合成后被需要的组织快速吸收等。
圣加蒙公司总裁兼首席执行官Sandy Macrae表示，公司正在研制一种更灵敏的检测方法，能够检测到低水平的酶。此外，随着公司测试更高剂量的治疗，可能会出现更明确的答案。
值得一提的是，这些数据目前尚很难解释，因为患者在试验中继续接受传统的酶替代疗法。一个安全小组将在今年晚些时候对这些数据进行评估，以确定试验参与者是否能摆脱酶替代治疗，让研究人员更清楚地了解“SB-913”效果。
圣加蒙公司的首席医疗官Edward Conner也提到，“如果这项研究的长期数据继续保持积极，治疗性基因组编辑有可能为MPS II和其他单原性疾病带来巨大的医学进步。”
圣加蒙公司计划在2019年2月于佛罗里达州奥兰多举行的2019年世界研讨会上，公布更长期的安全性和有效性结果。
圣加蒙公司股价受挫
这项首例人类体内基因组编辑治疗的首次评估，虽喜忧参半，但圣加蒙公司的投资者更倾向于消极。
9月5日、9月6日，公司股价遭遇两连跌，分别下跌23.62%和10.31%，累计跌去近三成。9月7日，公司股价开始回升，当天上涨5.36%。截至9月7日收盘，圣加蒙公司股价为13.75美元。
不过，或源于目前CRISPR尚且未被美国食品与药品监管局（FDA）允许用于人体临床试验，圣加蒙公司的这项锌手指核酸酶技术仍受到众多制药公司的青睐。
2018年5月，圣加蒙公司 和专注于血友病和其他罕见血液疾病疗法的生物制药公司Bioverativ联合宣布，美国FDA接受了治疗镰状细胞病的候选基因疗法BIVV003的IND申请。这意味着双方可以开始临床1/2期试验来检验BIVV003在镰状细胞病患者中的安全性、耐受性和疗效。
2月22日，吉利德旗下Kite制药宣布与圣加蒙公司签订一项全球合作开发协议，基于圣加蒙公司的锌指核酸酶技术平台开发下一代治疗不同肿瘤的自体和异体细胞疗法。根据协议，圣加蒙公司将从Kite制药获得1.5亿美元首付款，未来可获得12.6亿美元的研发、注册及商业（首个销售里程碑）里程金，以及17.5亿美元的销售里程金（许可产品年销售收入达到特定里程碑），交易总额31.5亿美元。此外，圣加蒙公司未来还可从Kite获得分层销售分成。
1月3日，美国辉瑞制药公司则和圣加蒙公司宣布新的合作计划，将用锌指转录因子基因疗法来治疗C9ORF72基因突变引起的肌萎缩性脊髓侧索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS ），即所谓的“渐冻人”。另外还计划治疗额颞叶变性(FTLD)病。更早之前，两家公司已就一款A 型血友病基因疗法进行了合作，该基因疗法去年开始进行1/2期临床试验。
圣加蒙公司成立于1995年，主要为研究用于基因编辑的新技术，在锌指核酸酶技术耕耘逾20年。公司官网介绍中表示，圣加蒙公司认为，科学是开发新药物的一种手段，它有可能改变患有严重遗传性疾病患者的生活。
另外，尽管目前早期数据另投资者失望，但科学界仍认为圣加蒙公司的试验是基因编辑治疗领域的一项重要进展。严格来说，“SB-913”并不是真正的基因编辑，该技术并非只修改变异碱基，而是利用锌指核酸酶切断DNA然后提供一整条IDS供体基因，后者在基因修复中可能编入染色体。
荷兰格罗宁根大学医学中心遗传学家Marianne rot说，“很明显，真正的基因编辑是在对突变基因的修正，但这项基因插入研究是向前迈出了重要一步，它的结果肯定对一系列疾病产生意义。”

齐欢畅

首页资讯视频直播财经娱乐体育时尚汽车房产科技读书游戏文化历史军事旅游佛教
更多
注册登录
凤凰网科技 凤凰网科技 > 科学 > 正文
站内

疑似龙门石窟佛首现身美国

被疑致癌！当今最强力、最值钱的基因编辑技术CRISPR，究竟怎么了
2018年06月14日 21:11:02
来源：果壳网

0人参与 0评论
原标题:被疑致癌！当今最强力、最值钱的基因编辑技术CRISPR，究竟怎么了

今天世界上最强力、最有前途同时大概也是最值钱的基因编辑技术CRISPR，刚刚遭遇了一个不大不小的麻烦。

太长不看版



1，CRISPR是一种还处于开发阶段的基因编辑技术，可以对基因进行剪辑，是目前最有前途的基因技术之一。

2，这篇文章讲的是本技术目前遭遇到的一个挫折，但是这是漫长的研究中难以避免的。

3，一句话概括：CRISPR这个小剪子把基因剪开，会触发细胞的抗癌机制，所以很大可能会失败。而剪成功的话，可能意味着这个细胞抗癌的机制有问题。

4，但是不代表CRISPR致癌！

5，一句话当然讲不清楚，快来看文章。



CRISPR虽然是最好的基因编辑工具，但在很多细胞里的成功率还是不理想。《自然》旗下子刊《自然-医学》上新发表的两项研究指明了成功率不高的原因：原来CRISPR进行基因修复操作的时候会触发细胞的抗癌机制；抗癌机制如果正常地发挥了作用，就会让修复失败。



正在生物体内发挥功能的CRISPR-Cas9系统 | 插画家：Stephen Dixon

可是，如果我们要使用CRISPR来治疗疾病，那当然只会使用被它修复成功的细胞。换言之，这些细胞里的抗癌机制没有起效。为什么没起效？也许是因为它们的抗癌机制坏掉了。那么，如果医生不加检查就随便把它们注入人体内，就是注入了一些癌症风险比平时高的细胞了。

这个理论上的风险真的会产生现实后果吗？研究者还没有达成一致意见。

要理解他们的争论点，我们先要看看CRISPR和抗癌机制的基本原理。



  研究说了什么？  

来自瑞典卡罗林斯卡研究所和诺华生物医学研究所的研究人员，分别研究了视网膜细胞和多能干细胞。他们发现，CRISPR会激活细胞的自我修复机制，被编辑的细胞要么得到修复，要么死亡，因此基因编辑效率低下。

他们进一步指出，这种机制背后是p53基因，一种和癌症有关联的基因。值得一提的是，在多种癌症细胞中，我们都发现了这种基因的突变。



P53与DNA | Thomas Splettstoesser

为什么p53基因跟很多癌症有关呢？当细胞发现DNA链断裂时，会启动“急救箱”，p53就像是急救员一样，开始修复被编辑的基因，或者干脆直接让细胞死掉，以阻止细胞成为肿瘤。而CRISPR-Cas9正好会“剪”开DNA链，于是p53基因被激活。

如果被CRISPR成功编辑后的细胞存活，说明它们可能携带有异常的p53基因——本来应该要么编辑不成功，要么细胞死掉的——从而增加细胞癌变的风险。此外，想要提高基因编辑效率，暂时关闭p53听起来是不错的方法。然而，这有可能给其他突变可乘之机，进而可能导致癌症。


CRISPR-Cas9能剪开DNA双链 | MIT



  这对基因治疗意味着什么？  

一方面，这两项研究呈现的还只是初步结果，还不清楚在当前的临床研究中，是否也会出现同样的问题。另一方面，在CRISPR中，使用Cas9酶可能要比其他切割酶出现更严重的p53问题。

CRISPR通过两种方式来编辑基因。其一，它会只切掉DNA的致病片段，这一过程被称作基因敲除。其二，CRISPR既会切割DNA的致病片段，也会用正常的核苷酸代替它，这一过程被称作基因修复。

卡罗林斯卡研究所的研究者艾玛·哈帕涅米（Emma Haapaniemi）表示，在他们研究的正常成熟的细胞中，当p53被激活时，基因敲除能够成功。也就是说，CRISPR治疗镰刀型细胞贫血症等疾病不会受到p53基因的影响。



CRISPR治疗镰刀型细胞贫血症时不会受到p53的影响 | Wikipedia

然而，p53基因会影响基因修复，相应影响到糖原贮积病、囊性纤维化和严重联合免疫缺陷的基因治疗。同时，它对干细胞也是潜在的问题。诺华生物医学研究所的团队表明，p53失活对于基因敲除和基因修复都很重要。异常的p53能让CRISPR工作，也很可能让细胞癌变。

那么问题来了，如果CRISPR成功编辑的细胞能导致癌症，为什么之前研究人员没有观察到？实验用的小鼠也没有长出肿瘤？

艾玛·哈帕涅米表示，这种效应出现在大规模实验里，但是在小规模研究中，研究人员只关注在一种细胞上编辑一种基因，这种问题就不太容易被发现。似乎其他团队也注意到了p53对基因编辑的影响，但他们没有强调出来。

至于为什么没有一例CRISPR小鼠患癌的报告，她认为其中一个原因可能是“实验小鼠被过早杀死”，没有足够时间长出肿瘤。



CRISPR小鼠没有患癌 | Wikipedia

她的同事朱斯·泰帕尔（Jussi Taipale）表示：“我们并不想危言耸听，也没有说CRISPR-Cas9是不好的，是危险的。显然它在医学中将是很主要的工具，因此关注其安全隐患是很重要的。”



  值得深入研究的问题  

“这是两篇重要的论文，因为它们提醒我们所有人，基因编辑并不是魔法。”加州大学伯克利分校的雅各布·科恩（Jacob E. Corn）说。



“基因编辑不是魔法” | Gizmodo

不过，他对论文将CRISPR指向癌症风险表示怀疑。虽然他的实验室在少数案例中看到p53激活的证据，但他们在编辑了造血干细胞后，没有发现类似的效应。他们一直在寻找致癌可能性，目前为止还没有发现基于p53基因或者基因编辑诱发的癌症。

“也许这一结果只显示出p53在特定细胞系的影响，很难评估这种现象是单一还是普遍的。”惠康桑格研究所的阿莱娜·潘斯博士（Alena Pance）表示，“我们还需要对p53进行更深入的研究，以理解其修复DNA的机制如何干预基因编辑，以及这是否还涉及其他途径。这意味着在实验环境中，要对p53基因和蛋白质在不同细胞的表达活性和完整性进行研究。”

弗朗西斯·克里克研究所的罗宾·洛夫尔-巴奇（Robin Lovell-Badge）对结果没有感到惊讶，这是因为科学家们早就知道，大量的DNA双链断裂会导致细胞凋亡，而这取决于p53的活性。



罗宾·洛夫尔-巴奇 | Assombrado

他这样说：某些类型的细胞，即使一些DNA双链断裂，也没有太大影响，细胞不会死亡；如果是在最佳的培养条件下，更不会有这样的问题。有很多对小鼠、人类和动物的细胞和早期胚胎的研究，基因编辑的效率都很高。如果p53必须变异才能让细胞存活的话，那么不会有如此明显的效率。

然而，或许一些细胞系更有可能出现p53介导的细胞凋亡，也有可能特定的培养条件起了作用。人类胚胎细胞的培养条件通常不是最佳的，此外，视网膜色素细胞似乎很难生长，除非对它们进行修饰。





出现p53介导的细胞凋亡，可能与胚胎细胞的培养条件有关 | CreditMiodrag Stojkovic/Science Source

洛夫尔-巴奇表示，就这两项研究的发现以及媒体报道而言，它们是否完全有道理并不明晰。该发现或许只是跟这两项研究特别有关。不过，他也希望在评估CRISPR的临床应用时，应该对p53等基因进行分析。

据悉，在这两篇论文发表后，基因治疗公司的股票均有下跌。但是论文的研究者认为，人们的反应过于夸张了，CRISPR仍然是一项有前景的技术。

参考资料：

1.Science Media Centre, expert reaction to using CRISPR/Cas9 and potential cancer risk in cells.

2.The New York Times, A Crispr Conundrum: How Cells Fend Off Gene Editing.

3.STAT, A serious new hurdle for CRISPR: Edited cells might cause cancer, two studies find.

4.University of Cambridge, Genome-editing tool could increase cancer risk in cells, say researchers.

5. Karolinska Institutet, Genome-editing tool could increase cancer risk.

齐欢畅

“基因魔剪”有了脱靶突变检测系统

手机中国网
百家号09-1302:50
科技日报北京9月12日电 （记者张梦然）据英国《自然》杂志12日在线发表的一项基因编辑学研究，欧洲与美国科学家团队报告称：针对CRISPR-Cas9基因组编辑的全基因组脱靶效应的高效检测系统，在小鼠身上完成了测试。该研究成果将促进基因组编辑从研究到临床的转化。
CRISPR-Cas9基因组编辑技术有“基因魔剪”之称，被认为是人类医学史上具有巨大潜力的创新技术，但只有在完全识别并消除额外的非目标（脱靶）突变时，这项技术才能真正实现临床应用。
所谓脱靶突变，指的是CRISPR-Cas9复合物附着在基因组的多位点上，并切割了错误的DNA片段。检测这种突变的系统必须在体外以及整个生物体内都进行测试。
此次，美国麻省总医院以及瑞典阿斯利康公司的研究人员，描述了一种灵敏度较高的“体内脱靶验证”（verification of in vivo off-targets，简称VIVO）系统，可以检测CRISPR-Cas9在生物体中的脱靶突变。VIVO系统会事先识别出潜在的脱靶位点，在基因组编辑后再确认这些位点中是否有位点发生了改变。研究团队在小鼠肝脏中检测了该系统的准确度，方法是设计出靶向小鼠体内Pcsk9基因的多种向导RNA（gRNA），包括混杂性（可以靶向多位点）的gRNA和特异性更高的gRNA。
结果证实，VIVO系统不仅能检测到混杂性gRNA诱导的数十种脱靶突变（包括发生率仅为0.13%的突变），而且正确设计的gRNA并不会带来任何可检测到的脱靶突变。
研究人员认为，VIVO系统为定义基因组编辑在实际应用中的脱靶效应设立了重要标准，并证实了设计出特异性极高的gRNA的重要性。
(责任编辑：罗伯特)

齐欢畅

乙肝治愈新突破！重组基因彻底治愈乙肝！
2018-02-01 09:41:44    新浪看点    作者： 老肖的日常点滴    我有话说
乙型病毒性肝炎（乙肝）是由乙型肝炎病毒（HBV）引起的一种以肝脏病变为主的传染性疾病，每年在全球导致超百万人死亡。然而到目前为止，市面上并没有任何药物和疗法可根治乙肝。乙型肝炎病毒的持续感染是亟待解决的问题。

乙肝治愈新突破！重组基因彻底治愈乙肝！

cccDNA几乎是乙肝病毒生命周期中最为重要的一环，是病毒复制扩增的模板。一旦患者出现抵抗力下降，乙肝病毒就会据此卷土重来。此外，整合入人肝细胞基因组中的乙肝病毒DNA也可能在某些情况下开始蛋白的表达及病毒核酸的复制。

ZFN、TALEN及CRISPR-Cas9等基因编辑系统是解决这一问题的希望。目前，利用基因编辑系统清除乙肝病毒cccDNA及基因组插入DNA已经在一些细胞模型及实验动物模型上得到了概念验证。其中，CRISPR相对来说是其中较为廉价、使用起来更为方便的工具。而使用基因编辑的方法彻底治愈乙肝，还需要解决以下一些问题：

1.目前测量cccDNA含量的方法欠准确，且容易被很多其他物质干扰。需要一个更为准确的测量方法评估基因编辑工具对cccDNA的切割作用及效率。

2.脱靶。需要尽可能降低基因编辑工具的脱靶率，让其精准破坏cccDNA等病毒核酸而不影响机体细胞的正常基因组及其他核酸序列。

乙肝治愈新突破！重组基因彻底治愈乙肝！

3.提高基因编辑系统的体内递送效率。通过优化递送系统，将基因编辑工具准确高效地递送到需要编辑的细胞里。

4.尽量回避或克服免疫系统对基因编辑的影响。因为这些用于基因编辑及递送的工具，多是一些外源物质，可引起机体免疫或毒性反应。加速好不容易导入体内的基因编辑工具的清除，同时给细胞及机体组织造成伤害。

据Intellia Therapeutics公司2017年10月的报告显示，动物试验中，虽然CRISPR-Cas9相关物质会迅速被身体清除，但仍具有如前所述较高的基因编辑效率。

当然，这还需要未来更多动物实验及临床试验的进一步验证。而这些结果同时也为未来乙肝的基因编辑治疗打下了基础。

乙肝治愈新突破！重组基因彻底治愈乙肝！

因此，可以说利用基因编辑彻底根治乙肝的想法是很有希望实现的。但是，从目前的情况看，该方法要真正开始发挥治病救人的作用还有相当相当长的一段路要走。而在这长长的路途中，是否会有其他更为便捷有效的替代性疗法出现也不得而知。