CRISPR:背负这些“罪名”,2016我们拭目以待!(Cell、Science突破成果各1篇)
2016/03/01
2015年CRISPR确实非常火热。对于CRISPR目前所背负的一些“罪名”,不管是不是危言耸听,都值得注意和思考。至于2016年CRISPR会有怎样的发展,我们一起拭目以待吧。


2015年,对于CRISPR来说是繁忙而丰收的一年;它向全球科研界和产业界有力证明了其巨大的应用价值。不过,伴随这些关注和荣誉而来的,还有编辑人类胚胎之争、专利纠纷等让其困扰的问题。

胚胎编辑:英国已开先河

继去年12月在International Summit on Human Gene Editing大会上全球顶级科学家就基因编辑人类胚胎达成共识后,2月1日,英国人类生育与胚胎学管理局召开新闻发布会对外宣布,正式批准伦敦Francis Crick 研究所Kathy Niakan研究团队使用CRISPR技术敲除日龄胚胎中发育基因的申请。

对此,反对者认为,胚胎编辑将会导致“婴儿设计”“优化基因”,从而改变人类遗传学。但英国爱丁堡大学的生物伦理学家Sarah Chan对此持肯定态度,他认为英国的首批将会促进其它国家对CRISPR技术应用的重新审视和管理。


专利纠纷:你有,我也有

上个月,美国专利与商标局(Patent and Trademark Office,PTO)宣布将Broad 研究所的张锋与加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna(与其合作者)的CRISPR专利之争移入了interference程序。尽管Jennifer Doudna与张锋的这场“较量”还没有最终定论,但最近她也收获了与CRISPR相关的一项新专利。有趣的是,这项专利与基因编辑并无关系。

2月16日,美国PTO将一项专利授予了Jennifer Doudna与人联合创办的公司Caribou Biosciences。据xconomy报道称,这个CRISPR专利并不是基因编辑,而是描述这一技术另一项潜在功能:基因检测和分析。专利局表示,Caribou拥有使用CRISPR定位DNA或RNA的精准序列的专有权。

New York Law School的法律副教授Jacob Sherkow表示,这可能意味着正在进行的Interference评估将不会是CRISPR专利纠纷的结束。他说:“即便Jennifer Doudna最后输了,他们手中依然会有相关的专利,也可以利用这些专利阻碍张锋和Edita的发展。”

新“罪名”:大规模杀伤性武器


James Clapper

最近,CRISPR又背负了一个新“罪名”。据MIT Technology Review网站报道,美国国家情报主任James Clapper在近期的美国情报机构年度全球威胁评估报告中将“基因编辑”列入了“大规模杀伤性与扩散性武器”威胁清单中。

根据这份报告,美国情报机构的担心源于基因编辑的“易用性”。报告称,考虑到分布广、成本低和发展快等问题,这一技术的滥用将可能导致深远的经济和国家安全问题。只需60美元就能在网上买到该技术的基本材料吓坏了情报机构。

尽管James Clapper并没有设定任何生化武器场景,但是之前有科学家猜想,CRISPR有没有可能被用于制造“杀手蚊子”、消灭农作物的瘟疫或可剪切人类DNA的病毒。此外,情报机构特别关注了CRISPR编辑人类胚胎;报告指出,2015年基因编辑的快速发展让还未形成严格监管的人类生殖细胞系编辑受到了强烈的质疑。

实力依旧:Cell、Science突破成果

CRISPR系统的特殊防御机制(From Cell)


说了这么多“花边新闻”,接下来介绍两项最新的研究进展。2月11日,发表在《细胞》杂志上的一项研究揭示了Type III-A CRISPR-Cas系统抵抗病毒感染,保护原核生物的特殊机制。通常,CRISPR系统会在注入到细菌中的几分钟内攻击破坏病毒DNA,使入侵病毒根本没有机会进行复制。但Type III-A CRISPR-Cas系统会等到病毒完成复制,已转录为RNA后,在感染的晚期发动攻击。

等到感染后再“行动“存在一种内在风险,因为有大量的病毒基因存在,仅仅靠CRISPR-Cas系统利用的经典DNA切割酶无法阻止感染。因此,研究人员发现,Type III-A CRISPR-Cas系统还借助了Csm3和Csm6来靶向病毒RNA。

为了验证这种以RNA为焦点的特殊防御机制,研究人员构建出了一种突变形式的、缺失Csm3和Csm6酶的表皮葡萄球菌。当他们用病毒感染突变及正常的细菌时,突变菌群会死于病毒。这项研究增进了我们对细菌与病毒互作的认识,阐明了一种新的CRISPR预防机制,有望带来潜在的医学影响。

诺奖得主发现新型CRISPR系统(From Science)

2月25日,发布在《科学》(Science)杂志上的一项研究中,科学家们发现,细菌具有一个可以识别及破坏危险病毒的系统,其利用了涉及核糖核酸(RNA)的一种新机制。它与捕获外源DNA的CRISPR/Cas系统非常相似。

斯坦福大学病理学与遗传学教授Andrew Fire,与德克萨斯大学奥斯汀分校细胞与分子生物学研究所所长lan Lambowitz是这篇论文的共同通讯作者。Andrew Fire因发现RNA干扰而共享了2006年的诺贝尔生理学或医学奖。

研究小组第一次发现了细菌可以从病毒入侵者那里夺得一些RNA片段,并将这些RNA整合到自身的基因组中,利用这一信息来作为辨认照片。在未来它们会帮助细菌识别及破坏危险的病毒。

总结

2015年CRISPR确实非常火热,除了发文速度和数量惊人,在产业界也掀起了激烈的争夺战。除了技术本身在疾病治疗中的前景,目前将CRISPR与CAR-T疗法结合也成了一种大势。对于CRISPR目前所背负的一些“罪名”,不管是不是危言耸听,都值得注意和思考。至于2016年CRISPR会有怎样的发展,我们一起拭目以待吧。

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