Nat Biotechnol：警惕！基于CRISPR技术的临床疗法或会损伤细胞基因组
异体T细胞疗法的多项临床试验能使用位点特异性的核酸酶类干扰T细胞受体（TCR）和其它基因的表达。近日，一篇发表在国际杂志Nature Biotechnology上题为“Frequent aneuploidy in primary human T cells after CRISPR–Cas9 cleavage”的研究报告中，来自特拉维夫大学等机构的科学家们表示，CRISPR疗法或许会损伤机体的基因组。CRISPR基因组编辑手段非常有效，但并不总是安全，有时所分裂的染色体并不会恢复功能，而且基因组的稳定性也会受到影响，从长远来看，这或许会导致癌症的发生。
图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35773341/
文章中，研究人员指出了使用CRISPR疗法所产生的风险。目前CRISPR疗法被广泛用于治疗诸如癌症、肝脏和肠道疾病、遗传综合征等多种疾病中。研究人员在调查这种技术对免疫系统白细胞的影响时，发现了在高达10%的所治疗的细胞中都会出现相当大比例的细胞遗传物质的丢失，这种损失或许会导致细胞基因组的不稳定，从而诱发癌症。
研究者表示，首个批准使用的CRISPR临床试验于2020年在宾夕法尼亚大学进行，当时研究人员在T细胞中应用这种方法，他们从供体机体获取了T细胞，随后让其表达一种靶向癌细胞的工程化受体，同时使用CRISPR技术破坏编码原始受体的基因，否则会导致T细胞攻击受体体内的细胞。在当前研究中，研究人员试图分析是否CRISPR疗法的潜在益处可能会被裂解本身所造成的风险所抵消，因为假设破碎的DNA并不总是能够被恢复。
研究者Ben-David解释道，细胞中的基因组经常会因为自然原因而断裂，但通常其能够进行自我修复，所以一般并不会造成损伤；然而，有时特定的染色体无法恢复，这样就会造成大段甚至整个染色体都会丢失，这种染色体的中断就会破坏基因组的稳定性，就像我们经常在癌细胞中看到的那样。因此，CRISPR疗法在极端情况下或许就会促进细胞癌变的发生。
为了分析潜在损伤的程度，研究人员重复了2020年在宾夕法尼亚大学进行的实验，在完全相同的染色体位置，即2号、7号和14号染色体上理解T细胞的基因组，利用一种称之为单细胞RNA测序的技术，研究人员分别分析和测定了每个细胞中每个染色体的表达水平。通过这种方式，他们在一些细胞中检测到了遗传物质的明显损失，比如，当14号染色体被裂解时大约有5%的细胞会表现出染色体很少或不进行表达，当所有染色体同时被裂解时，这种损伤程度就会增加，大约有9%、10%和3%的细胞无法分别修复14号、7号和2号染色体的断裂，然而，这三条染色体在遭受损伤的程度上确实有所不同。
单细胞RNA测序和计算分析技术能帮助研究人员获得非常精确的结果，研究者发现，诱发损伤差异的原因或许就是三条染色体中每条染色体裂解的确切位置，总的来讲，超过9%的使用CRISPR技术进行遗传修饰的T细胞会出现大量遗传物质的丢失，这种损失或许就会导致基因组的不稳定，从而诱发癌症。基于当前研究发现，研究人员提醒道，在使用CRISPR疗法时需要格外小心，同时他们还提出了用于特定医疗程序的可替代且风险较小的方法，并建议进一步研究两种潜在的解决策略，即是否能减少损伤细胞的产生或识别受损伤的细胞，并在对患者实施操作前对其进行移除。
研究人员的想法是揭示使用CRISPR疗法的潜在风险，尽管他们意识到这项技术的巨大优势，但其的确存在一定的风险。实际上，在其它研究中研究人员已经开发出了基于CRISPR技术的疗法，包括有望治疗人类AIDS的新型疗法等。
原始出处：
Nahmad, A.D., Reuveni, E., Goldschmidt, E. et al. Frequent aneuploidy in primary human T cells after CRISPR–Cas9 cleavage. Nat Biotechnol (2022). doi：10.1038/s41587-022-01377-0
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