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CRISPR到底有多热门,又面临哪些挑战?

日期: 2019年10月30日


    

在生命科学界,CRISPR是无人不知无人不晓的,这让人很难回想起BC时代(before CRISPR)。这一技术究竟热门到什么程度,又面临哪些挑战,在最新一期的《BioTechniques》杂志中,编辑Francesca Lake采访了多位读者和专家。

 

《BioTechniques》早前曾在读者中展开调查。令人惊讶的是,许多研究人员尚未开始使用CRISPR技术。63%的受访者表示他们目前没有在用CRISPR,但其中三分之二的人预计未来会使用。

 

尽管100%的受访者预计CRISPR研究将在未来几年内激增,但这项技术仍然面临许多挑战,特别是准确性。70%的受访者认为编辑效率/一致性是主要挑战,近五成(48%)的人则担心脱靶效应。另外,CRISPR还面临着伦理和监管等方面的挑战。

 

至于CRISPR的用途,60%的受访者同意用CRISPR来防止人类胚胎出现严重的遗传病,50%的人同意将其用于未足月胚胎的研究,而仅有5%的人同意用CRISPR来增强健康胚胎的某些性状。不过,六成的受访者表示,若CRISPR的安全性得到改善,他们的答案也许会改变。

 

细胞内外的基因编辑

 

43%的受访者表示,他们在细胞系中使用CRISPR技术。这种研究具有重大的意义,但也有其自身的挑战。例如,之前的一篇文章讨论了如何利用RNAi和CRISPR/Cas9在全基因组范围内鉴定人类胚胎干细胞的调节因子,但它不适合机理研究,因为必需基因敲除后的克隆无法在培养物中生长。之后研究团队开发出一种拯救策略,将CRISPR介导的基因敲除与TALEN介导的转基因整合相结合,从而产生稳定的克隆。

 

同时,CRISPR工具箱在不断扩大。Broad研究院的张锋实验室于今年7月发表了一种名为RESCUE的系统,可以实现从C到U的RNA精确编辑。RNA编辑的主要优点在于可逆性,而DNA水平的改变是永久的。因此,RESCUE可用在需要暂时改变的情况下。

 

美国Helen F. Graham癌症中心基因编辑研究所主任Eric Kmiec指出:“在这些实验中,你真的不知道细胞内部发生了什么,只有成功时的高兴或失败时的失望。”为了避免猜测,Kmiec及其同事开发出一种系统,利用无细胞提取物来开展CRISPR反应,也就是在细胞外。“我认为这项工作将有助于人们更好地了解整个过程的机理,从而开发出让基因编辑更有效的方法,”他说。

 

从科研到临床的转化

 

编辑Lake认为,将CRISPR技术转移到临床显然还有许多障碍需要克服,而过度炒作只有坏处。显然,专家要乐观得多。加州大学旧金山分校的Theo Roth认为,CRISPR是唯一可炒作的生物技术。

Roth的团队一直在试图增强对T细胞功能的控制,并改善CAR T细胞疗法。“我们及其他人围绕免疫细胞而开发的技术当然不仅仅能应用在癌症免疫疗法中。只要是免疫细胞起作用的任何生理过程,都可能成为细胞疗法的靶点,”他说。这包括自身免疫、神经退行性疾病以及传染病。

 

专家认为,首批人体试验应该谨慎选择,否则会像之前CCR5基因编辑婴儿一样惹来麻烦。牛津大学的Jonathan Pugh认为:“CCR5试验对这一领域产生了负面影响。它存在伦理缺陷,但并非CRISPR本身的问题。”不过,试验的正面影响是它正在促成对话。世卫组织宣布成立一个咨询委员会,来制定基因组编辑的全球监管标准。

 

文章认为,对于CRISPR研究而言,我们目前看到的只是冰山一角,还有许多令人兴奋的研究正在进行当中。Kmiec认为,CRISPR基因编辑最特别的一点是它对众多学科产生了广泛的影响。一些研究利用CRISPR来诊断HPV,还有一些研究则用它来酿造啤酒。

 

原文检索

Putting the spotlight on: CRISPR

BIOTECHNIQUES VOL. 67, NO. 4

 

转载标题:BioTechniques:CRISPR有多热门,又面临哪些挑战?

 

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