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“基因魔剪”竟成“搅局者”?

2017-04-11 09:58 来源:科技日报

  CRISPR/Cas9基因编辑技术示意图。该技术不断推翻其他类似技术获得的研究数据。

  在近日举行的美国癌症研究协会年会上,美国冷泉港实验室癌症生物学家杰森·谢尔泽陈述了他和同事最近的一项失败科研案例:备受瞩目的CRISPR/Cas9基因编辑技术“中断”了他们堪称“完美”的研究计划。

  《自然》杂志网站的报道称,这一报告迅速在会场“炸开了锅”,号称蕴含巨大商机的“基因魔剪”CRISPR/Cas9技术竟然成了“搅局者”?

  完美计划因其戛然而止

  谢尔泽团队原计划运用当今热门的基因编辑工具CRISPR/Cas9,寻找那些能降低癌细胞增生速度的基因。他们已万事俱备,“只欠东风”——寻找一种具有类似功能的对照基因。

  当时,母系胚胎亮氨酸拉链蛋白激酶(MELK)被认为是最佳选择,因为该蛋白水平在很多肿瘤细胞中表现出异常高度,且多项研究证明,抑制该蛋白可阻止癌细胞增生,甚至有几种MELK蛋白抑制剂已进入临床试验阶段。但谢尔泽团队利用CRISPR/Cas9技术敲除MELK基因后,并没有获得“抑制癌细胞扩增”的预期效果。他说:“这让我们陷入困境,不得不暂停所有实验。”

  不断推翻其他研究数据

  随着近几年CRISPR/Cas9技术逐渐普及,之前用其他类似技术获得的研究被揭示“存在数据错误”,迫使许多实验室重新评估甚至重做实验。现在,谢尔泽的实验室也加入这类“失败”大军之中。

  麻省大学医学院分子生物学家内森·罗森是第一批系统比较不同基因工具研究结果的科学家。2015年,他和同事报告了两种基因编辑工具——锌指核酸酶技术和吗啉反义寡聚核苷酸技术对斑马鱼模型的研究结果存在50%到80%的不一致。

  CRISPR/Cas9技术与其他基因编辑工具对其他生物的研究也出现诸多不一致的结论。在拟南芥植物模型中,CRISPR/Cas9技术推翻了之前“一种蛋白被认为能调节植物生长激素”的研究结论;在果蝇和人类细胞中,减少某个基因表达的RNA干扰技术(RNAi)和CRISPR/Cas9技术对同一个基因的研究结果出现了很多不一致。

  对这些不一致的研究,一些人表示欢迎,认为其向科学界提出了新的课题;但许多人表达了不满,认为它们是“搅局者”。

  “基因魔剪”数据更准确

  斯坦福大学生物分子学家迈克尔·巴斯克表示,RNA干扰技术和基因编辑技术的结论冲突,并不意味着两种技术一个对、一个错。CRISPR/Cas9技术完全删除某个基因表达,而RNA干扰技术只能将该基因表达降低到非常低的水平,两种技术虽然操控了同一种基因,但细胞完全有可能出现不同的反应。他认为,造成这种结果差异的背后“肇事者”,应该归责于RNA干扰技术潜在的“脱靶效应”,研究人员应该用CRISPR技术重新“检验”之前技术得出的结论。

  “之前用其他方法进行的基因筛选试验,基本上需要用CRISPR技术重来一遍,这将是一个大工程。”巴斯克说,“我认为,CRISPR获得的数据会更准确。”

  回到谢尔泽的研究,因牵涉到推翻已进入临床试验的MELK基因研究,CRISPR技术得出的结论特别引人关注。但有癌症专家表示,谢尔泽团队只是推翻了“MELK基因在癌细胞分裂中起重要作用”的结论,MELK有可能通过其他机制对癌细胞发生抑制作用,因此没有理由因为CRISPR技术得出的负面结论停止相关临床试验。

(责任编辑:王蔚)

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