利用自制工具猪模型发现Cas9蛋白在体内基因编辑中的新安全隐患

该研究利用自制的工具猪模型证实，Cas9蛋白在猪体内单独表达会导致体内细胞DNA双链断裂，引起基因组损伤，并且这种损伤程度与Cas9蛋白的表达时间和表达剂量呈正相关。此外，Cas9蛋白短期（2周）持续体内表达还可导致多器官转录组稳态改变，包括凋亡、细胞周期阻滞、DNA损伤修复等相关信号通路基因的激活。更为重要的是，随着Cas9在猪体内长期表达（5个月到12个月），模型猪出现了生长迟缓和消化功能障碍等异常表型，全基因组测序分析显示，长期表达Cas9蛋白的猪体内基因组突变数量显著增加，并且肿瘤驱动基因突变数量同样高于对照组，表明Cas9蛋白的长期表达不仅影响个体生长发育，还可能增加肿瘤发生的风险。该研究在大动物体内系统发现了Cas9蛋白的上述新安全风险，提示我们在应用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行基因治疗时，还需要充分考虑来源于Cas9蛋白本身潜在的安全隐患。相关成果于2024年7月19日发表在Signal Transduction and Targeted Therapy上。