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bioRxiv:“基因魔剪”可能引发强烈免疫反应

 CBG资讯公众号 2020-08-19

有“基因魔剪”称号的CRISPR并不是世界上第一个出现的基因编辑工具,但却是目前为止最简单、最便宜、最高效的基因编辑工具。2017年,已经有越来越多的尝试将类似CRISPR引入临床治疗中。首个采用CRISPR技术工具的一期临床试验将在2018年4月结束,主要目的是通过修改免疫细胞来治疗肺癌。还有一些公司也尝试在试验中让经基因工程处理过的噬菌体借力CRISPR系统来对抗耐药细菌。

CRISPR系统通过RNA(黄)将Cas9(白)引导至DNA(蓝)特定位置

(来源:C&EN

不过,基因编辑也可能带来一些意想不到的问题。CRISPR发明人之一张锋曾指出,不同个体间存在巨大的遗传变异,这些变异可能会影响CRISPR的精确编辑。近日,斯坦福大学Matthew H. Porteus团队又抛出了新的问题。他们发现七成健康人体内有Cas9蛋白同源物抗体近半数人具有Cas9蛋白同源物的抗原特异性T细胞。Cas9是目前CRISPR技术使用最广泛的工具蛋白。这项研究结果意味着,在大部分人体内原本就存在着针对Cas9蛋白的体液免疫和细胞免疫,CRISPR/Cas9在实际人体中的应用效果将很难保证,甚至有可能引发严重的免疫反应。

目前使用最广泛的Cas9蛋白主要来源于金黄色葡萄球菌和化脓链球菌,这两位是人类的老对手了,它们的出现往往意味着严重的感染。有研究表明,40%的人类体内存在金黄色葡萄球菌,20%学龄儿童体内存在化脓链球菌,而针对这两种病菌的抗体,几乎所有成人都有。基于这两种细菌在人群中高频率地引起感染的事实,Porteus团队寻找了其各自对应的 Cas9 同系物——SaCas9(来自金黄色葡萄球菌)和 SpCas9(来自化脓链球菌)上预先存在的适应性免疫应答产物。为了确定 Cas9 抗体的存在,团队使用人类血清检测了两种同系物,并且检测出了针对这两者的抗体,其中 79%的被试者出现 SaCas9 抗体染色阳性,65%的被试者出现SpCas9抗体染色阳性。

该论文于上周五发布在生物学预印本网站 bioRxiv 上(尚未经过同行评议),结果包括Editas,Intellia 和 CRISPR Therapeutics 在内的 CRISPR 生物技术公司的股价随即就受到打击。作者认为,他们的发现只是为了激起基因组编辑界关于如何最安全有效地将基因组编辑系统应用于人类基因治疗的讨论。这种类型的基因编辑技术还处于起步阶段,科学家完全能够,也很可能尝试其他技术和系统来解决这些潜在问题。比如,在基因编辑前就配备更灵敏的检测技术,充分了解人类对Cas9蛋白预先存在的免疫应答反应。

论文链接:

https://www./content/early/2018/01/05/243345.article-info

通讯作者:

http://med./porteuslab.html

Dr. Matthew H. Porteus

(来源:Porteus Lab

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