利用自制工具豬模型發(fā)現(xiàn)Cas9蛋白在體內(nèi)基因編輯中的新安全隱患

該研究利用自制的工具豬模型證實(shí)，Cas9蛋白在豬體內(nèi)單獨(dú)表達(dá)會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)細(xì)胞DNA雙鏈斷裂，引起基因組損傷，并且這種損傷程度與Cas9蛋白的表達(dá)時(shí)間和表達(dá)劑量呈正相關(guān)。此外，Cas9蛋白短期（2周）持續(xù)體內(nèi)表達(dá)還可導(dǎo)致多器官轉(zhuǎn)錄組穩(wěn)態(tài)改變，包括凋亡、細(xì)胞周期阻滯、DNA損傷修復(fù)等相關(guān)信號(hào)通路基因的激活。更為重要的是，隨著Cas9在豬體內(nèi)長(zhǎng)期表達(dá)（5個(gè)月到12個(gè)月），模型豬出現(xiàn)了生長(zhǎng)遲緩和消化功能障礙等異常表型，全基因組測(cè)序分析顯示，長(zhǎng)期表達(dá)Cas9蛋白的豬體內(nèi)基因組突變數(shù)量顯著增加，并且腫瘤驅(qū)動(dòng)基因突變數(shù)量同樣高于對(duì)照組，表明Cas9蛋白的長(zhǎng)期表達(dá)不僅影響個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育，還可能增加腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。該研究在大動(dòng)物體內(nèi)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了Cas9蛋白的上述新安全風(fēng)險(xiǎn)，提示我們?cè)趹?yīng)用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)進(jìn)行基因治療時(shí)，還需要充分考慮來(lái)源于Cas9蛋白本身潛在的安全隱患。相關(guān)成果于2024年7月19日發(fā)表在Signal Transduction and Targeted Therapy上。