Новости и мнения

Было ли гарантировано падение акций CRISPR?

Исследование нецелевых эффектов, вызвавших страх у инвесторов компаний, занимающихся редактированием генома, получает методологическую критику.

Update (June 15): Yesterday (June 14) Nature Methods posted an editorial note on the paper in question: “Readers are alerted that the conclusions of this paper are subject to criticisms that are being considered by editors. Обновление (15 июня): Вчера (14 июня) Nature Methods опубликовал редакционную заметку по данному документу: «Читателей предупреждают, что выводы этого документа подвергаются критике, которая рассматривается редакторами. Дальнейший редакционный ответ последует за решением этих вопросов ». – Джеф Акст

На прошлой неделе исследование вошло в заголовки новостей во всем мире с его утверждением, что техника редактирования генома CRISPR-Cas9 более подвержена ошибкам, чем ожидалось. В ответ некоторые инвесторы решили продать свои доли в биотехнологических фирмах на базе CRISPR, а стоимость акций некоторых компаний снизилась на 15%.

Но оправдывают ли выводы из последнего доклада CRISPR всю эту панику?

Ученые и компании, разрабатывающие методы лечения на основе CRISPR, говорят «нет», указывая на недостатки в доказательствах. Кроме того, инсайдерам CRISPR хорошо известно, что необходимо проверять нецелевые мутации и оптимизировать методы задолго до того, как они будут представлены регулирующим органам, говорит Риту Барал , аналитик акций биотехнологии из инвестиционной фирмы Cowen. «Все это происходит за кулисами, но неспециалисты и розничные инвесторы могут не знать об этом».

Анализ нецелевых эффектов, опубликованный в Nature Methods 30 мая, основан на исследовании Стивена Цанга, проведенного в 2016 году в Колумбийском университете и его коллегах. Они успешно использовали метод CRISPR-Cas9 для восстановления генетической мутации у эмбрионов мышей, которая вызывает слепоту. После того как исследование было завершено, соавтор Винит Махаджан , офтальмолог и ученый из Стэнфордского университета, увидел возможность исследовать, насколько подвержен ошибкам фермент Cas9.

Ученые всегда признавали, что CRISPR несовершенен. Были разработаны компьютерные алгоритмы для идентификации сайтов в геноме, которые имеют сходство с направляющей последовательностью РНК, которая может стать случайной мишенью для фермента Cas9. До сих пор исследования показали, что уровень мутаций вне цели для методов CRISPR, как правило, низок, но Махаджан объясняет: «Мы хотели проявить должную осмотрительность, чтобы выяснить, может ли CRISPR-Cas9 случайно попасть в другие сайты».

Махаджан и его коллеги секвенировали геномы хранящихся образцов тканей из своего исследования 2016 года и сравнивали их с опубликованными данными о последовательностях для мышей. Мутации в последовательностях образцов тканей, которых не было в общедоступных базах данных последовательностей, были идентифицированы как нецелевые мутации, вызванные вмешательством CRISPR.

Результаты оказались неожиданными для команды – у двух мышей, получавших CRISPR, было в 10 раз больше мутаций, чем ожидалось. Что еще более важно, ни одна из этих мутаций не была в тех местах, которые компьютерные алгоритмы предсказывали как внешние цели для Cas9.

«Последовательности всего генома, по-видимому, улавливали мутации в других областях, которые не были предсказаны», – говорит Махаджан The Scientist . Это говорит о том, что эксперименты на клетках в культуре могут не быть хорошими предикторами поведения белков CRISPR при инъекции в целые организмы.

Махаджан говорит, что прогностические алгоритмы могут пропускать мутации путем поиска потенциальных сторонних мишеней только в тех областях генома, которые кодируют белки. Некодирующие области «важны для регуляции генов и регуляции клеток», но он признает, что мы пока не можем предсказать, как мутации могут влиять на целые организмы. Несмотря на их новые мутации, мыши в его исследовании казались вполне нормальными, говорит он.

«Это очень маленькое целенаправленное исследование, посвященное изучению одного гена у мышей», – предупреждает Махаджан. «Мы должны провести дополнительные исследования, чтобы понять, как работает аут-таргетинг и как он может выглядеть в разных ситуациях».

Гаэтан Бургио , генетик из Австралийского национального университета в Канберре, говорит, что он не удивлен открытием. «Что необычно, так это величина эффекта», – говорит он, но предлагает альтернативные объяснения результата. «Многие из этих нецелевых мутаций вряд ли происходят из-за CRISPR», – говорит Бургио The Scientist .

Основным недостатком исследования, продолжает Бурджо, было использование опубликованных данных о последовательностях, а не контрольных мышей – животных, содержавшихся в тех же лабораторных условиях, но не инъецированных белком Cas9. «Мыши, которые есть в вашем учреждении, генетически отличались от тех, которые были секвенированы». Из-за этого, по словам Бурджо, исследование не в состоянии «выявить, какие варианты обусловлены естественным генетическим изменением, а какие – CRISPR. -связанные с.”

В поддержку этого утверждения критики отметили, что у двух мышей было много мутаций, которые были гомозиготными, что означает, что один и тот же вариант присутствовал на обеих копиях хромосомы. Это говорит о том, что они могли быть унаследованы от общего предка и присутствовать у мышей до лечения CRISPR. По словам Бурджо, с CRISPR-Cas9 «по моему опыту, крайне редко можно создать две одинаковые точечные мутации» у двух разных мышей.

Махаджан признается: «Я не думаю, что мы можем быть на 100% уверены, что все они вызваны CRISPR. В системе есть несколько предостережений и то, как был проведен эксперимент ».

Критики также утверждают, что статья содержит значительные неточности, такие как неправильное определение нецелевых сайтов , которые могли повлиять на достоверность результатов. Махаджан не предлагал детальной контркритики, но описывает критику как «фактически неверную».

Тем не менее, этого небольшого предварительного исследования было достаточно, чтобы захватить заголовки и напугать инвесторов, поскольку некоторые биотехнологические компании, использующие систему редактирования генов CRISPR, видят падение цен на свои акции до 15 процентов. Такая реакция встречается редко, говорит Барал. «Но когда у вас есть невероятно громкие поля, это точно не случайно».

В ответ на исследование Intellia Therapeutics в электронном письме The Scientist заявляет, что «исследование имеет недостатки» и «авторы не рассмотрели альтернативные и более простые объяснения предполагаемых отклонений». Они подчеркивают, что их текущая работа направлена ​​на то, чтобы «Найти терапевтически релевантные руководства без заметного редактирования за пределами цели» для разработки CRISPR терапии.

Editas Medicine повторяет это, написав в электронном письме, что они «тщательно оценивают специфичность наших молекул» и «продемонстрировали, что мы можем создавать молекулы CRISPR без каких-либо видимых эффектов вне цели».

Барал говорит, что не считает, что эти результаты вызывают серьезную обеспокоенность. «Я думаю, что там, где идет наука, она может продвигаться вперед, чтобы соответствовать этому чрезвычайно высокому уровню безопасности. , , , Это говорит о том, что время, которое эти компании тратят на доклиническую разработку своих методов лечения, полностью оправдано ».

Махаджан также остается оптимистом. «Я все еще очень взволнован CRISPR», – говорит он, но добавляет, что исследовательскому сообществу необходимо ответить на вопросы о частоте нецелевых мутаций в реальных тканях и влиянии этих мутаций на живые организмы. Если мутации вне цели оказываются столь же распространенными, как предполагают его данные, риск все еще может быть полезен для пациентов, страдающих изнурительными или неизлечимыми заболеваниями, у которых нет альтернативного лечения, говорит он.

К. А. Шефер и др., «Неожиданные мутации после редактирования CRISPR – Cas9 in vivo», Nature Methods, 14: 547–48, 2017.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *