XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System应用实例
CRISPR-CAS 应用、潜在风险和法律
CRISPR-Cas技术是一种通过修饰内源基因或整合外源基因来编辑生物基因组的基因工程技术。负责原核生物适应性免疫的CRISPR-Cas系统的发现及其转化为基因组编辑工具彻底改变了基因工程领域。在CRISPR-Cas系统中，CRISPR（成簇的规律间隔的短回文重复序列）描述的是一系列被称为“成簇的规律间隔的短回文重复序列”的DNA序列，而Cas（CRISPR相关蛋白）描述的是以CRISPR序列为指导来识别和切割特定DNA链的内切酶。 CRISPR-Cas 技术不同于之前的技术之处在于，它是一种灵敏、高效且低成本的方法，可以轻松应用于几乎任何生物体的基因组。从发现到现在，这项技术已被证明是一种很有前途的工具，可用于医学、生物医药、农业和畜牧业等许多领域。另一方面，CRISPR-Cas技术的广泛应用潜力、易用性和低成本增加了其被用于恶意或不负责任的目的的可能性。该技术的负面使用可能性以及可能的技术故障增加了人们对其在许多领域应用的伦理和道德担忧，特别是生殖系基因组编辑，并将生物安全讨论提上了议事日程。各国关于使用 CRISPR-Cas 和其他基因组编辑技术的政策各不相同，许多国家没有专门针对基因组编辑的法律法规或正在制定中。本综述阐述了CRISPR-Cas技术的基本机制，并给出了其在医学、生物医药、农业和畜牧业等各个领域的应用实例，并强调了潜在的风险和不同国家的法律监管。
生物伦理和监管实践中的基因组编辑
在过去的二十年中，完整测序的人类基因组的出现推动了多项新研究的开展，并促成了基于转移突变基因功能性拷贝的基因治疗的首次尝试 [ 1 ]。除了第一代疗法之外，目前可用的基因组编辑技术还能让我们精确、快速且廉价地修改人类基因组序列。这些技术对疾病改变功效的第一个应用实例最近在镰状细胞病和β-地中海贫血的临床试验中得到证实 [ 2 ]，这表明基因组编辑具有良好的安全性记录，这促使进一步进行和即将进行体内基因组编辑的临床试验 [ 2 – 4 ]。正如 Bulaklak 和 Gerbach 最近 [ 1 ] 所综述的那样，目前正在进行多项实验性试验，以解决与基因组编辑安全性和系统建模相关的挑战，从而推进体内基因组编辑，为不同组织类型和疾病条件下的多种人类健康障碍提供新的临床治疗方法。多种下一代编辑技术已被提出，以提高基因组编辑的特异性、准确性、效率和适用性，这在生命科学史上既有趣又史无前例 [ 5 , 6 ]。特别是，鉴于在一些试验中观察到的附带损害 [ 7 , 8 ]，碱基编辑方法已经发展起来，以便在不诱导 DNA 断裂和不依赖内源性 DNA 修复途径活性的情况下获得基因组序列的精确改变 [ 6 ]。与此同时，RNA 靶向编辑技术也得到了开发，有利于对基因表达进行瞬时和可逆的修改，而不会在基因组序列中插入永久性改变，从而可能带来更高的安全性 [ 5 , 9 , 10 ]。此外，表观基因组编辑技术也已被尝试，其优点是增加基因可调性而不会造成稳定的附带损害。事实上，这些技术可以在不永久改变基因组序列的情况下调节基因表达 [ 11 – 13 ]。最后，一些新的、更精确、更高效的 CRISPR-Cas 系统已从工程变体、各种细菌物种和不同类型的 CRISPR 靶向机制中衍生出来。基因组编辑分子工具的丰富使我们目前对基因疗法的看法发生了真正的转变，扩大了可以参与临床试验治疗的人类疾病的数量 [ 14 – 18 ]。