在修改后的干细胞没有额外的突变,研究发现
换掉一个基因的能力为另一个生活在干细胞只有在这十年跨越从科幻变成现实。与任何新技术一样,它带来了希望(希望修复致病基因在人类,还是问题和安全问题。现在,索尔克科学家把这些担忧之一:使用干细胞基因编辑技术不会增加整体发生突变的细胞。新的研究结果发表在《华尔街日报》7月3日细胞干细胞。
“正是修改的DNA的能力干细胞大大加速了人类疾病研究和细胞疗法,”资深作者说胡安·卡洛斯Izpisua Belmonte,基因表达在索尔克教授的实验室。“成功地将这一技术转化为诊所,我们首先需要检查这些修改干细胞的安全性,如基因组稳定性和突变负荷。”
当科学家们想要改变里面的一段DNA序列cells-either为研究目的或修复基因突变为治疗目的,他们又选择的两种方法。他们可以使用一个工程病毒传递细胞的新基因;细胞然后集成新的DNA序列代替旧的。或者科学家可以使用所谓的定制有针对性的核酸酶,如取得蛋白质,减少DNA在任何期望的位置。研究人员可以使用蛋白质减少基因他们想取代,然后添加一个新的基因。细胞的自然修复机制将粘贴新的基因。
以前,Belmonte的实验室已经率先使用修改后的病毒,被称为helper-dependent运载体(HDAdVs)正确的基因突变导致镰状细胞病之一,世界上最严重的血液疾病。他和他的合作者HDAdVs替换使用突变基因在一行干细胞mutant-free版本,创建干细胞,理论上可以注入到患者的骨髓,这样他们的身体创造健康的血细胞。
但这些技术应用于人类之前,研究人员喜欢Belmonte想知道是否有编辑的风险基因在干细胞。即使两个常见基因编辑技术已被证明是准确的在改变的DNA,科学家们担心这个过程可能使细胞更加不稳定,容易在不相关的基因突变,可能导致癌症。
“作为细胞被重组成干细胞,他们倾向于积累许多突变,“李莫说做博士后研究Belmonte的实验室和新论文的作者之一。“所以人们自然会担心任何流程执行与这些细胞vitro-including基因editing-might生成更多的突变。”
找出事实是否如此,Belmonte集团,与华大基因研究院合作和生物物理研究所,中国科学院在中国,转向含有突变基因的干细胞导致镰状细胞病。他们一些细胞的基因编辑使用两种HDAdV设计,编辑其他人使用两种取得蛋白质,和保持细胞的其余部分文化没有编辑它们。然后,他们完全测序整个基因组的每个单元四个编辑和控制实验。
虽然所有的细胞获得了低水平的随机试验中基因突变,细胞通过HDAdV——或者经历了gene-editing-whether TALEN-based做法的意愿有突变的细胞保存在文化。
“我们惊喜的结果,”铃木Keiichiro Belmonte的实验室的一个博士后,研究的作者,说。“人们已经发现成千上万的突变引入在iPSC重组。我们发现在所有情况下都不到一百个单核苷酸变异。”
发现,李补充道,并不意味着没有固有风险与编辑使用干细胞基因,但编辑过程并不使干细胞不安全。
“我们得出的结论是,本质上不是连接到基因突变的风险编辑,”他说。“这些细胞呈现相同的风险使用任何其他细胞操纵细胞或基因疗法”。He adds that two other papers published in the same issue support their results (one by Johns Hopkins University and one from Harvard University and collaborators).
Belmonte集团正计划更多的研究来解决gene-repair是否在其他细胞类型,使用其他方法,或者针对其他基因可能或多或少可能导致不必要的突变。现在,他们希望他们的发现鼓励那些在战场上继续追求治疗遗传疾病基因编辑技术作为一个潜在的方法。
其他研究人员在研究静曲Goebl 4月,郎Emi Aizawa, Rupa Devi Soligalla,杰西卡·金Na年轻的金,Hsin-Kai辽、克里斯·本纳和康塞普西翁罗德里格斯Esteban索尔克生物研究所;Chang,姚院长Senwei唐、张粉丝,陈冯,Yabin金,和李Yingrui华大基因研究院;和瞿Jing,婷婷元,任Ruotong Xiuling徐,和刘Guang-Hui生物物理研究所中国科学院。
