Wissenschaftler: CRISPR-Genbearbeitung kann Krebs verursachen

Das CRISPR-Enzym (grün und rot) bindet an ein Stück doppelsträngiger DNA (lila und rot) und bereitet sich darauf vor, den fehlerhaften Teil herauszuschneiden. Abbildung mit freundlicher Genehmigung von Jennifer Doudna / UC Berkeley
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Technokraten sind von Natur aus zuversichtlich, alles zu verstehen und zu lösen. Ihr Glaube an die Wissenschaft geht über die Realität hinaus, kümmert sich aber kaum um die Menschen, die davon betroffen sind. In diesem Fall erkennen echte Wissenschaftler, dass das menschliche Genom unendlich komplex ist und das wahre Verständnis, wie alles funktioniert, nur ein entfernter Traum ist. ⁃ TN Editor

Das Bearbeiten der Zellgenome mit CRISPR-Cas9 könnte das Risiko erhöhen, dass die veränderten Zellen, die zur Behandlung von Krankheiten bestimmt sind, Krebs auslösen, warnen zwei am Montag veröffentlichte Studien - ein potenzieller Wegbereiter für Unternehmen, die CRISPR-basierte Therapien entwickeln.

In den in Nature Medicine veröffentlichten Studien stellten Wissenschaftler fest, dass Zellen, deren Genome von CRISPR-Cas9 erfolgreich bearbeitet werden, das Potenzial haben, Tumore im Inneren eines Patienten auszulösen. Das könnte laut Forschern des schwedischen Karolinska-Instituts und separat von Novartis dazu führen, dass einige CRISPR-Zellen Zeitbomben ticken.

CRISPR hat bereits zwei potenziell tödlichen Kugeln ausgewichen - eine 2017 Anspruch dass es himmelhohe Anzahlen von Off-Target-Effekten gibt eingefahren im März und a berichtender menschlichen Immunität gegen Cas9 wurde weitgehend abgeschüttelt lösbar. Experten nehmen das Krebsrisiko jedoch ernst.

Der CEO von CRISPR Therapeutics, Sam Kulkarni, sagte STAT, die Ergebnisse seien "plausibel". Obwohl sie wahrscheinlich nur für eine der Möglichkeiten gelten, mit denen CRISPR Genome bearbeitet (krankheitsverursachende DNA durch gesunde Versionen ersetzt), und nicht für die andere (nur DNA herausschneiden) ), sagte er, „es ist etwas, worauf wir achten müssen, besonders wenn CRISPR zu mehr Krankheiten expandiert. Wir müssen die Arbeit erledigen und sicherstellen, dass aufbereitete Zellen, die an Patienten zurückgegeben werden, nicht krebsartig werden. “

Ein anderer führender CRISPR-Wissenschaftler, der wegen der Zusammenarbeit mit Genom-Editing-Unternehmen darum bat, nicht genannt zu werden, bezeichnete die neuen Daten als "ziemlich auffällig" und äußerte Bedenken, dass ein potenzieller schwerwiegender Fehler bei einigen Anwendungen von CRISPR "übersehen" worden sei.

Auf der anderen Seite war das Novartis-Papier verfügbar in vorläufiger Form seit dem letzten Sommer, und CRISPR-Experten "sind nicht ausgeflippt", sagte Erik Sontheimer von der University of Massachusetts Medical School, deren CRISPR-Forschung Zentren auf neuartige Enzyme und Off-Target-Effekte. "Dies ist etwas, auf das man achten muss, aber ich denke nicht, dass es ein Deal-Breaker ist" für CRISPR-Therapien.

Die Karolinska- und die Novartis-Gruppe testeten CRISPR an verschiedenen Arten menschlicher Zellen - Netzhautzellen bzw. pluripotenten Stammzellen. Aber sie fanden im Wesentlichen das gleiche Phänomen. Standard CRISPR-Cas9 schneidet beide Stränge der DNA-Doppelhelix. Diese Verletzung führt dazu, dass eine Zelle ein biochemisches Erste-Hilfe-Set aktiviert, das von einem Gen namens orchestriert wird p53 Dies repariert entweder den DNA-Bruch oder zerstört die Zelle selbst.

Unabhängig davon, welche Aktion p53 ausführt, ist die Konsequenz dieselbe: CRISPR funktioniert nicht, entweder weil der Genom-Edit gestickt ist oder die Zelle tot ist. (Das Novartis-Team berechnete, dass p53 die CRISPR-Effizienz in pluripotenten Stammzellen um das Siebzehnfache verringert.) Dies könnte etwas erklären, das immer wieder gefunden wurde: CRISPR ist absolut ineffizient, da nur eine kleine Minderheit von Zellen, in die CRISPR normalerweise von einem Virus eingeschleust wird ihre Genome wie beabsichtigt bearbeiten zu lassen.

"Wir fanden heraus, dass das Schneiden des Genoms mit CRISPR-Cas9 die Aktivierung von ... p53 induzierte", sagte Emma Haapaniemi, die Hauptautorin der Karolinska-Studie. Das „erschwert die Bearbeitung erheblich“.

Die Kehrseite von p53, das CRISPR-Bearbeitungen repariert oder Zellen abtötet, die die Bearbeitungen akzeptieren, ist, dass Zellen, die mit den Bearbeitungen überleben, dies genau deshalb tun, weil sie einen dysfunktionellen p53-Mechanismus haben und daher diesen Fix-it-or-kill-it-Mechanismus nicht haben.

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