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        研究發(fā)現(xiàn)經過修飾的干細胞沒有額外的突變
        
			
        
				2019-01-12 19:24:51
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        在活的干細胞中，將一種基因轉換成另一種基因的能力，在這十年間才從科幻小說跨越到現(xiàn)實。與任何新技術一樣，它帶來了希望——例如修復人類致病基因的希望——以及問題和安全問題。現(xiàn)在，索爾克的科學家們解決了其中一個問題:對干細胞使用基因編輯技術并不會增加細胞突變的總體發(fā)生率。新的研究結果發(fā)表在2014年7月3日的《細胞干細胞》雜志上。
        

        研究發(fā)現(xiàn)經過修飾的干細胞沒有額外的突變
        

        索爾克基因表達實驗室教授、資深作者胡安•卡洛斯•伊茲皮蘇亞•貝爾蒙特表示:“精確修改干細胞DNA的能力，大大加快了對人類疾病和細胞療法的研究。”“為了成功地將這項技術應用于臨床，我們首先需要檢查這些轉基因干細胞的安全性，比如它們的基因組穩(wěn)定性和突變負荷。”
        

        當科學家們想要改變細胞內DNA片段的序列——無論是為了研究目的還是為了治療目的修復基因突變——他們有兩種選擇。他們可以用一種基因工程病毒將新基因傳遞給細胞;然后，細胞整合新的DNA序列以取代舊的DNA序列?；蛘呖茖W家可以使用自定義的靶向核酸酶，如TALEN蛋白，它可以在任何想要的位置切割DNA。研究人員可以使用這些蛋白質來切割他們想要替換的基因，然后在其中添加一個新的基因。細胞的自然修復機制將粘貼新基因到位。
        

        此前，貝爾蒙特的實驗室率先使用了被稱為“輔助依賴腺病毒載體”(HDAdVs)的改良病毒，來糾正導致鐮狀細胞病的基因突變。鐮狀細胞病是世界上最嚴重的血液疾病之一。他和他的同事們用HDAdVs來替代一系列干細胞中突變的基因，使之成為無突變的版本，創(chuàng)造出理論上可以注入病人骨髓的干細胞，這樣病人的身體就可以產生健康的血細胞。
        

        然而，在這些技術應用于人類之前，貝爾蒙特等研究人員想知道，在干細胞中編輯基因是否存在風險。盡管兩種常見的基因編輯技術都被證明在改變正確的DNA片段方面是準確的，但科學家們擔心，這一過程可能會使細胞更加不穩(wěn)定，并容易在不相關的基因中發(fā)生突變，比如那些可能導致癌癥的基因。
        

        “隨著細胞被重新編程成干細胞，它們往往會積累許多突變，”貝爾蒙特實驗室的博士后研究員、這篇新論文的作者莫里(Mo Li)說。“所以人們自然會擔心，你在試管中對這些細胞進行的任何處理——包括基因編輯——可能會產生更多的突變。”
        

        為了查明這種情況是否屬實，貝爾蒙特的研究小組與華大基因和中國科學院生物物理研究所合作，研究了一系列含有導致鐮狀細胞疾病的突變基因的干細胞。他們用兩種HDAdV設計中的一種編輯了一些細胞的基因，用兩種TALEN蛋白中的一種編輯了另一些細胞的基因，并將其余的細胞保留在培養(yǎng)基中而不進行編輯。然后，他們通過四次編輯和對照實驗，對每個細胞的基因組進行了完整測序。
        

        在實驗中，所有的細胞都獲得了較低水平的隨機基因突變，而那些通過hdadvor talene方法進行基因編輯的細胞，其突變并不比培養(yǎng)中的細胞多。
        

        貝爾蒙特實驗室的博士后研究員、這項研究的作者鈴木啟一郎(Keiichiro Suzuki)表示:“我們對研究結果感到驚喜。”人們發(fā)現(xiàn)在iPSC重編程過程中引入了數千種突變。我們發(fā)現(xiàn)在所有病例中只有不到100個核苷酸變異。
        

        李補充說，這一發(fā)現(xiàn)并不一定意味著使用帶有編輯過的基因的干細胞沒有內在風險，但編輯過程并不會降低干細胞的安全性。
        

        他說:“我們的結論是，突變的風險與基因編輯沒有內在聯(lián)系。”“這些細胞的風險與使用其他細胞進行細胞或基因治療的風險相同。他補充說，發(fā)表在同一期刊上的另外兩篇論文支持他們的研究結果(一篇來自約翰霍普金斯大學，另一篇來自哈佛大學及其合作者)。
        

        貝爾蒙特研究小組正在計劃進行更多的研究，以確定其他細胞類型的基因修復、使用其他方法或以其他基因為靶點是否或多或少地可能導致不必要的突變。目前，他們希望他們的發(fā)現(xiàn)能鼓勵該領域的人們繼續(xù)追求基因編輯技術，將其作為未來治療基因疾病的一種潛在方法。
        
			

			
          
        
			
        
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