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CRISPR疗法:空中飘来安全性疑云

2018-02-13 08:17 来源:科技日报 本报记者 刘 霞

  第二看台

  俗话说:人红是非多。CRISPR-Cas9基因编辑工具安全性的“疑云”还未散去,又迎来“当头一棒”。据英国《自然》杂志网站报道,近日发表的论文揭示:人体自身的免疫系统可能会破坏基于CRISPR-Cas9开发的基因疗法,并建议,为治愈这一技术适用的疾病,科学家们或需另辟蹊径。

  针对这一研究,中国动物研究所李伟博士2月8日接受科技日报记者采访时表示:“目前的研究结果并不等同于人体会对Cas9蛋白或Cas9介导的基因疗法产生免疫反应,更无法证实这些潜在的免疫反应会非常严重,在是否选择Cas9蛋白进行临床基因治疗之前,我们仍需要更多更严格的实验来评估相关的免疫问题。”

  人体会对Cas9酶产生免疫反应

  CRISPR-Cas9是一种广泛存在于微生物中的原始免疫系统,该系统依靠一种被称作Cas9的酶,对特定RNA序列确定的位点进行切割。研究人员可以改变这种“向导RNA”的序列,将Cas9引导到特定的DNA片段上,从而提高这种系统纠正某些基因突变的可能性。有鉴于此,人们普遍对CRISPR-Cas9寄予厚望,认为它有一天能被用于人体,治疗多种疾病。

  但正所谓成也萧何败也萧何,Cas9等外源蛋白也能够引发持久的免疫反应,而分子生物学家最珍视的两种Cas9酶版本来源于人体内常见的细菌——金黄色葡萄球菌和酿脓链球菌,这会增加一些人对这些蛋白产生免疫反应的几率。

  这一情况也得到了实验证实。由斯坦福大学儿科血液病专家马修·宝提斯和肯尼斯·温伯格领导的研究团队,分析了22名婴儿和12名健康成年人的血液样本,结果发现,79%的参与者对来自金黄色葡萄球菌的Cas9酶(即SaCas9)产生了抗体;65%的参与者对来自酿脓链球菌的Cas9酶(SpCas9)产生了抗体。而在另一项12名成人参与的相关实验中,46%的人产生了靶向SaCas9的T细胞(一种免疫细胞),但并没有发现靶向SpCas9的T细胞反应,不过研究人员承认,或许他们使用的测试方法灵敏度不够,无法检测出免疫反应。

  研究人员指出,如果人体的免疫反应能破坏基因疗法,那么,接受治疗的人也可能面临健康风险。靶向Cas9的T细胞可能破坏表达这种蛋白的细胞,清除“已经纠正的”细胞,并潜在地对人体自身组织发起攻击。

  不用“谈免疫反应色变”

  不过,针对最新研究,李伟并不如宝提斯那样“大惊失色”,他解释说:“最新研究发现,人体血液中存在针对Cas9蛋白的抗体或能识别Cas9抗原的T细胞,说明人体有可能对Cas9蛋白产生免疫反应。考虑到临床试验需要非常高的安全性,以及这两种细菌在环境中分布的广泛性,该研究结果对于Cas9介导的基因编辑技术的临床使用具有重要的参考意义,研究人员需要在利用CRISPR基因编辑技术进行临床试验之前,对潜在的免疫反应和风险进行更为充分的评估。”

  但李伟进一步指出,该研究只是体外实验的结果,目前结果并不等同于Cas9蛋白进入人体后会引起严重的免疫反应,对于Cas9引起的免疫反应及其安全问题仍需要更多更严格的实验评估。

  瑕不掩瑜 应用前景依然巨大

  最新研究意味着CRISPR-Cas9基因疗法会“出师未捷身先死”吗?《自然》杂志的报道指出,考虑到人们对这种方法拥有的巨大兴趣以及有大量替代方法可供选择,这不太可能。

  宝提斯设想了两种思路:一种针对治疗镰状细胞贫血症——从一名患者身上移除造血细胞,使用CRISPR-Cas9对它们进行校正,随后将这些细胞注射回这名患者体内,由于接触Cas9在体外发生,因此,这种方法不可能受到抗Cas9免疫反应的威胁。另一个可能的解决方案是,利用不会入侵或感染人类的细菌开发Cas9系统。

  Intellia Therapeutics公司的解决办法是开发短时间内产生且只在细胞内发生作用的Cas9蛋白的疗法,他们认为,这会潜在限制产生免疫干扰的几率,即便在体内对细胞的基因组进行编辑,也是如此。

  李伟说:“其实,即便Cas9蛋白可能会引起部分患者的严重免疫反应,也有相应的解决办法。首先,现在已经证实能有效对人体细胞进行基因编辑的蛋白工具超过十几种,并且还在持续积累中。另一方面,目前已经有很多研究针对Cas9蛋白进行修饰,实现特定目的的改造,例如降低脱靶性等。我们同样可以对Cas9蛋白进行修饰,降低它的免疫原性。”

  此外,李伟进一步指出:“尽管CRISPR-Cas9技术可能还存在着是否足够高效和精准,以及一些未知的副作用,就目前来看,它仍然是最具医学应用前景的技术之一。而且,其他基因编辑技术也在研究和发展中,未来我们能获得具有更高效率和通用性的基因编辑系统。”

(责任编辑:王蔚)

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