「基因編輯」被爆可能致癌 新興療法潛藏風險

CRISPR/Cas9基因編輯已成為一個重要的醫學研究領域，然而我們在技術開發時，往往太著重於解決於眼前的棘手的問題，反而忽略了其潛在的風險。

日前，《Nature Medicine》發表了兩篇來自不同團隊的研究，暴露了尚未成熟的CRISPR/Cas9基因編輯技術可能存在重大的缺陷，恐讓病人罹患癌症。相關訊息一出，基因編輯市場的股價瞬間暴跌10%以上，也反映了各種「未來醫療」，其實存在著許多隱藏風險。

基因編輯是什麼？

基因編輯（gene editing）是科學家們為了修改生物體的某種功能或異常情況，像用剪刀剪開小紙條一樣，透過刪除一小段DNA，或加入一小段DNA等方式，來改變人或其他生物體的基因。

目前最為人所熟知的基因編輯技術，分別為 TALEN（Transcription Activator-Like Effector Nuclease）、ZFN（Zinc-finger nucleases）以及 CRISPR。

CRISPR是什麼？

基因編輯技術 CRISPR 最早在 1987 年，由日本科學家在大腸桿菌中發現，到了 2002 年，歐美研究人員進一步發現一系列與 CRISPR 相關的 Cas (CRISPR-associated genes) 基因，並證明這些基因轉譯出的 Cas 蛋白具有剪輯 DNA 功能，讓科學家可將特定的基因序列「剪除」，置換上其他的基因序列，基因編輯技術自此開始突飛猛進。

2016 年，美國博德研究機構（Broad Institute）的張峰、法國科學家 Emmanuelle Charpentie 及美國科學家 Jennifer A. Doudna 因其發展的 CRISPR-cas9 系統，同時獲得有「東方諾貝爾獎」之稱的唐獎，該系統具有操作容易且精準度高的特性，使其應用範圍更加廣泛，成為備受矚目的醫學科技之一。

CRISPR可以做什麼？

CRISPR / Cas9 能夠直接修建基因，將會帶給人類巨大的改變。

例如，可以用這套系統將人類 T 細胞一種表面抗原 CXCR4 去除，如此一來，愛滋病毒 HIV 便無法感染 T 細胞；目前，也已經可以運用這種技術，治癒實驗室中患有裘馨氏肌肉失養症的老鼠。

雖然CRISPR / Cas9 要使用在人類身上，還有許多技術問題需要克服，如效率太低、脫靶效應（off-target effect）等，各國法規和倫理也有諸多限制，不過，各界普遍對這個技術的前景看好。

問題連環爆 關鍵在「p53」

但是，近期的研究，卻讓CRISPR一夕之間從寵兒變過街老鼠。

研究指出，CRISPR編輯基因時，細胞發覺DNA出現變化，會釋出p53蛋白質修補基因，若無法修復時，就消滅細胞。

因此，CRISPR可能會影響p53運作。萬一p53出現異變，容易引發癌症。

在另一項視網膜色素上皮細胞的研究也指出，當CRISPR/Cas9在進行編輯時，DNA的損傷會誘導p53的產生。

也就是說編輯成功的細胞，可能存在p53缺陷的細胞，因此可能會誘發癌症的發生。

新興療法 仍充滿未定數

不過卡洛琳斯卡研究所生化學家Bernhard Schmierer表示，這些還是十分早期的研究，目前還不確定是否會影響臨床上實際使用的細胞，也還未有CRISPR導致的癌症發生。

此外，這次被點名的CRISPR編輯技術屬於同源重組(Homology directed repair, HDR)，與目前臨床試驗批准的項目，以非同源性末端結合(Non-Homologous end joining, NHEJ)技術不同，至於未來HDR的商用風險如何，還需要更多的臨床試驗來佐證。

參考資料：

1.p53 inhibits CRISPR–Cas9 engineering in human pluripotent stem cells

2.CRISPR–Cas9 genome editing induces a p53-mediated DNA damage response

文／林以璿 圖／許嘉真