CRISPR的潜力和危险:CASRPR值得风险吗?

是克里姆普尔的风险

基因编辑技术Crispr促使对高速突破和警告的医疗突破和警告疲倦预测。Yale Insights询问Greg Licholai博士,生物技术企业家和耶鲁SOM的一位讲师,以解释Crispr的潜力和危险。

最近,HBO的John Oliver今晚开设了一系列关于基因编辑的一系列视频剪辑 - 其中一些新闻报道具有惊人的突破,其他电影场面描绘了遗传工程变得非常不对劲。

“似乎基因编辑将消除所有疾病,”他得出结论。“或杀死我们每个人的每一个人。”

几十年来,普通工程的进步促使对奇妙的未来和天启警告的令人无气喘吁吁。自CIRPRPRPR以来的五年内,两者都越来越大,这允许比以前现有的工具更精确地编辑基因。

2017年,科学家首次使用CrispR来修复遗传突变 - 一种可能导致胚胎的心脏缺陷。纽约时报报道突破,纽约时报表示,“它提出了基因编辑的前景,可能有一天可以保护婴儿免受各种遗传条件。”但在文章的第三段中,该报补充说,成功的实验“肯定会更新道德问题,有些人可能会尝试设计具有某些特征的婴儿,如更大的智力或运动。”

在过去的几个月里,更多地担心Crispr。一系列研究表明CRISPR可能导致细胞失去癌症的能力,并且它可能对基因造成更多的损害而不是先前理解。“重要的是考虑使用这种技术进行基因治疗技术的谨慎行事,并非常仔细地检查可能的有害影响,”艾伦布拉德利在惠康桑格研究所的释放中表示。

CRISPR的好处是否超过了风险?Yale Insights询问了一位生物技术企业家Gregory Licholai博士,他们是在耶鲁索尔索尔郡和PRA健康科学的首席医学和信息官员的讲师,以解释该技术的潜力和危险。

什么是Casrpr,它与用于以以前用于操纵遗传学的方法如何?

CRISPR这是这种迷人,强大的技术。它有一个非常笨重的名字。它被称为集群定期播放的短语重复。这是什么意思?名称实际上是指它与之交换的方式脱氧核糖核酸。这是一种操纵DNA的方法,以便以比以前的方法更强大的方式编辑DNA,更简单,更便宜。重要的是,这是特别精确的。

所以你可能知道,我们的生活书是用DNA制成的。DNA本身是数百万的碱基对,这就像一种语言。在这种语言中,有一些地区的基因代码,这些基因非常重要,因为这些基因继续构成我们的一切。有40,000种蛋白质成为这些基因的产出,他们参与了我们的健康,我们的幸福,以及这些基因的任何缺陷都存在问题并导致疾病。

以前基因编辑的尝试是操纵基因信息的块,基本上是大块的。这有点像编辑一本书,一次只能撕掉一页,一次只能转移一页,却不能真正控制实际的文字。这种技术的力量:它实际上可以归结为单个字母。所以它的精确度比之前发生过的任何事情都要高。科学界的兴奋之处在于能够进入并非常精确地改变实际基因的DNA这样你就可以关闭坏基因或者你可以潜在地修复那些在编码错误的地方发生突变的基因。

以前存在先前的基因编辑技术,例如病毒基因编辑,基因更换,并且这些基因更换,而且已经在几十年中发展起来。关于CRISPR最令人迷人的事情之一是一切都开发了速度,因此由于初始描述和初始论文的初始描述而不到10年,这项技术刚刚爆炸。It’s been less than five years since the initial patents were written, and since then at least a half-dozen companies have been formed, all of them are racing forward to try to get a leg up on each other to try to proceed with using CRISPR for various applications.

在合理的,可预测的未来,有哪些应用?

CRISPR有三种主要应用。一个是操纵基因,以将它们打开或关闭。另一种是制造可以注入的药物,或在某些情况下,自我治疗 - 服用血液和某些细胞从身体中,操纵它们,然后将它们放回。第三个,有时被忽视,有时被忽视,是实际上在农业。养殖动物以及农作物的农业。事实上,将CRISPR应用于食物的应用已经完成。有公司已经使用Crispr以创造增强的食物来抵抗细菌或病毒。创造出更好的食物。那已经完成了。

同样,CRISPR在动物身上的应用也已经完成。他们实际上把它们叫做CRISPR老鼠,它们已经被用于研究领域。将其应用于大型动物,如食用动物的能力将在不久的将来出现。

在人类健康方面,我们可以将其分为两种不同的类别。一种是将细胞从身体中移出,在实验室中操纵它们 - 除了去除缺陷的基因或加入并增强通过接通基因或固定基因的能力 - 然后将这些细胞放回体内。那是一个类别。另一个类别实际上将在身体中注入某些东西,这可以编辑人类的基因,以便在自己的组织内,这些基因可以打开或关闭。所有这些都有一些非常深刻的并发症和风险。

你能举个可以治疗的疾病的举例吗?

我们可以追溯到具有缺陷的单个基因超过7,000个单一的单一疾病。这些基因通常具有多种突变。但至少已经确定了一个基因。最有前途的CRISPR应用是改变这些单一的疾病。和那些单一的疾病,它们大致分为两类,好奇地命名为功能和毒性损失的功能。

毒性损失是有点直观。这意味着基因在其中有缺陷;该人丢失该蛋白质的功能,导致疾病。所以众所周知的,良好的举例是镰状细胞贫血。单个碱基对突变实际上导致血红蛋白结构的变化,然后为红细胞产生这种独特的镰状细胞形状。

功能有毒增益的一个例子是称为Transthyretin的疾病,其中突变导致不同蛋白质的簇簇。这导致叫淀粉样蛋白病的疾病,其中这些蛋白质通常不会粘在一起,因为在突变由于突变而在它们中,它们变得非常粘。它们形成聚集体,这些聚集体可以在体内的各种细胞中积聚。有时大脑,有时是心灵。

Carrpr在其中一个中可能有用,实际上有些公司正在寻找那些疾病,以及其他人。其他单一的异种疾病将是囊性纤维化,β炎血症,糖原储存疾病,Behçet的疾病,法布里疾病。其中一些是非常罕见的,如法布里疾病,但有些更常见,如囊性纤维化,这是高加索人中最常见的遗传疾病。

所以遗传疾病是一种类别。另一个类别是肿瘤学。现在已经众所周知,我们自己的免疫系统具有对抗癌细胞并基本上溶解微肿瘤的能力。但癌症是一个聪明的实体 - 它逃避了身体的内部免疫系统。因此,这意味着癌症对我们的免疫细胞无形,并且这种隐形是由于某些蛋白质被创造为检查点来干扰免疫系统攻击自己的攻击。基本上,通过利用这些检查点来模仿我们自己的细胞。

因此CRISPR的一个应用是从体内去除免疫细胞,应用CRISPR技术,然后关掉这些检查点,并将这些免疫细胞放回身体中,希望那些免疫细胞将清除肿瘤。

这样做的风险是什么?对病人有风险吗?还是对我们所有人?

CRISPR最大的风险之一是所谓的基因驱动器或遗传驱动。这意味着什么,因为你实际上操纵基因,那些基因掺入基因组中,基本上,在细胞内坐落在细胞内,可能会将这些基因转移到其他生物体上。一旦它们转移到其他生物,就会成为循环的一部分,那么这些基因在环境中。

这可能是对CASPR的最大恐惧。人类操纵遗传密码,以及那些操纵来发电到一代。We think we know what we’re doing, we think we’re measuring exactly what changes we’re doing to the genes, but there’s always the possibility that either we miss something or our technology can’t pick up on other changes that have been made that haven’t been directed by us. And the fear then is that those changes lead to antibiotic resistance or other mutations that go out into the population and would be very difficult to control. Basically creating incurable diseases or other potential mutations that we wouldn’t really have control over.

如何继续达成共识?

在美国的科学界和全球有关如何进行CRISPR的讨论。特别是一些非常高的科学家,例如,美国国家卫生研究院前任主任,呼吁在众所周知的情况下呼吁自我强加的道德暂停。不是所有类型的CrispRPR研究,而是某些类型的Crispr研究。特别是在这些种系突变上,可能会通过世代通过。现在,一些专利持有人的发明人,现在是生物技术各种公司的发明人,他们还强加了他们在生殖器中工作的暂停,直到更据了解。因此,有些科学界的一部分非常关注,并试图非常深思地了解如何继续以及如何安全地进行。

在美国,在不安全理解的地区,有一些法规对前进。在世界其他地区不存在,特别是在中国。因此,现在有几个例子在欧洲或美国发生在欧洲或美国发生的事情之前,但没有其他国家的监管和道德保障措施的关注。

你提到,至少在美国,有一种抑制生殖细胞突变的方法。你之前提到的治疗方法,是否需要生殖细胞修改,或者它们能在暂停的限制下完成?

不,这些疾病中的大多数,单基因疾病——比如囊性纤维化、镰状细胞病、地中海贫血——的治疗不是种系突变。所以理论上来说,治疗这些病人不需要考虑影响生殖系和基因驱动是安全的。肿瘤学也是一样。理论上你只是在取出细胞。你只治疗免疫细胞,它们不会复制。另一方面,一旦人们开始谈论干细胞,然后操纵干细胞,然后再利用它们,这些干细胞就有可能影响其他复制的细胞。风险很低,但肯定存在风险。

在动物中,这是另一个正在积极工作的地方。这个想法是将突变引入,说,疟疾的蚊子,让他们在野外和根除蚊子中。或通过引入某种遗传操作来消除某些类型的侵入性植物,这些遗传操作再次,您将拿出一个特定的物种。再次,它提出了担忧。如果我们操纵一个特定物种的一个基因,我们认为我们知道我们正在影响什么。如果我们只是影响生态系统中的一个特定物种,我们认为我们知道我们正在影响什么。事实是我们可能没有,并且总会有一些惊喜。

您提到中国研究人员正在不同的结构运行。您能否扩展到这一点,就他们与美国公司的公司进行了哪些规定以及这意味着什么?

其中一个戏剧性的例子发生在2016年。美国和欧洲有一种自我施加的暂停,用于研究生殖细胞,细胞系。这将包括人类胚胎。现在,与此同时,报告从中国出来,研究人员已经开始致力于人类胚胎。最初在2015年和“16年”中,报告是实验是消极的,至少中国研究人员声称他们无论如何他们都与非活性人类胚胎合作。从那时起,从那时起,从那时起,那么那些实验已经重复,显然是科学的成功,无论这意味着什么。但没有这种自我强加的监管甚至组织强加的监管,我们将在美国和欧洲的科学界或科学界。

另一个例子是,中国的研究人员使用CRISPR进行人体临床试验的速度比美国快得多。通常,任何新疗法的临床试验过程都需要经过几个非常深入的研究阶段。第一阶段是在动物身上进行测试,以确保完全安全。然后在人类身上进行非常有限的测试,只是为了安全起见,然后从那里开始。显然在中国,他们把动物的数据直接用于人类的治疗试验。最近的报告显示,大约有80到100人正在使用CRISPR进行测试。

我们知道在中国,他们正在使用Crispr用于癌症治疗。这是细胞从体中取出的例子,它们的免疫细胞用CRISPR操纵,然后它们重新注入。现在判断它是否成功了,这太早了。但有很多担心的是,中国的监管机构一直非常宽松,允许这些技术向前发展。这有很多深刻的影响。

这种技术如何变化有多快?鉴于它已经搬到了10年,您希望它在哪里进入5或10年?

它变得越来越快。在过去的几个月里,Crispr中的领域存在新的发展。有些是在比赛中,新公司正在形成。事实上,在哈佛大学的广泛研究所出来的克里普尔科学的原始开发人员之一麻省理工学院刚刚建立了一家新公司。另一个科学发展是现在有科学的证据表明,如果你愿意,他们会有自然存在的免疫力,如果你愿意,他们会自然发生的免疫力。他们有自然发生的物质,实际上会关掉任何东西放入它们的Crypr。

所有这些都是全新的,它们都是由科学界,由这些生物技术公司整理出来的。所以它的变化非常快。另一件改变的事情是国际竞争的影响。我认为没有人能预料到其他国家,尤其是中国,会如此迅速地接受这项技术,并超越其他所有国家。

是否有其他任何安全问题令人疑虑?

与任何新技术一样,路上可能会有科学颠簸。安全问题是,在这一领域正在迅速发展,一些研究人员希望立即进入人类临床试验,即使在CRISPR技术范式完全验证之前。在科学文献中有一些报道,这种方法不如广告所在的那样精确。换句话说,我们认为我们正在编辑生命之书的一个字母,但它实际上整个页面可能会在意外地区变化。长期危险是对继续下一代的生物的基因组的意外变化。安全风险是未知的基因的变化,这些基因转移到可能没有后果或可能有害的人口。

我们如何确保该领域以安全的方式进展?

药物开发过程在世界各地都受到严格监管。在美国,FDA密切监控任何实验性药物的安全性,所有用于人体的CRISPR药物都必须满足同样严格的测试标准。同样的情况也存在于欧洲和世界其他地方,监管机构大体上协调一致。然而,也有例外,比如中国报道的一些人类胚胎测试。我们应该确保国际科学监管和合作的水平继续下去,这样科学发展才能继续,但也要确保安全。

15评论论“CRISPR的潜力和危险:CASRPR值得风险?”

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