特拉維夫大學的研究人員日前警告說：“CRISPR基因組編輯方法非常有效，但不一定安全。有時被裂解的染色體不會恢復，基因組的穩定性受到影響–從長遠來看，這可能會促進癌症的發生。”
根據特拉維夫大學最近的研究，使用CRISPR療法–一種新的、獲得諾貝爾獎的技術，需要裂解和編輯DNA，來治療包括癌症、肝臟和腸道疾病以及遺傳綜合症在內的疾病，會帶來危害。研究人員觀察了這種技術如何影響T細胞，即免疫系統中的白血球，並發現高達10%的被處理細胞失去了遺傳物質。他們解釋說，這種損失可能導致基因組的不穩定，從而可能導致癌症。
特拉維夫大學的Wise生命科學學院和Dotan高級治療中心的Adi Barzel博士領導了這項研究，該研究是特拉維夫蘇拉斯基醫療中心（Ichilov）和特拉維夫大學之間的合作，以及TAU醫學院和Edmond J. Safra生物信息學中心的Asaf Madi博士和Uri Ben-David博士。這項研究最近發表在著名科學雜誌《自然-生物技術》上。
CRISPR是一種革命性的DNA編輯技術，它在特定的位置裂解DNA序列，以消除不需要的片段或修復或引入有益的片段。這種方法大約在十年前開發，已經證明在治療各種疾病方面相當成功，包括癌症、肝病、遺傳綜合症等等。
第一個使用CRISPR的授權臨床研究於2020年在賓夕法尼亞大學進行，當時研究人員將該技術應用於T細胞–免疫系統的白血細胞。使用來自捐贈者的T細胞，科學家們創造了一個針對癌細胞的工程受體，同時使用CRISPR破壞了編碼原始受體的基因，否則這些基因會促使T細胞攻擊接受者體內的細胞。
在本研究中，研究人員試圖研究CRISPR療法的潛在好處是否可能被裂解本身造成的風險所抵消，假設破碎的DNA並不總是能夠恢復。
Ben-David博士和他的研究助理Eli Reuveni解釋說：“我們細胞中的基因組經常由於自然原因而斷裂，但通常它能夠自我修復，不會造成傷害。不過，有時某條染色體還是無法反彈，大段的，甚至是整個染色體都會丟失。這種染色體的中斷會破壞基因組的穩定性，我們經常在癌細胞中看到這種情況。因此，CRISPR療法，即故意裂解DNA作為治療癌症的手段，在極端情況下，可能實際上會促進惡性腫瘤的發生。”
為了檢查潛在損害的程度，研究人員重複了2020年賓夕法尼亞州的實驗，在完全相同的位置–2號、7號和14號染色體（人類基因組的23對染色體）上裂解T細胞的基因組。使用一種稱為單細胞RNA測序的最先進技術，他們分別分析每個細胞，並測量每個細胞中每個染色體的表達水平。
通過這種方式，在一些細胞中檢測到了遺傳物質的明顯損失。例如，當14號染色體被裂解時，約有5%的細胞顯示該染色體很少或沒有表達。當所有的染色體同時被切割時，損傷增加，分別有9%、10%和3%的細胞無法修復14號、7號和2號染色體的斷裂。然而，這三條染色體在遭受損害的程度上確實有所不同。
Madi博士和他的學生Ella Goldschmidt解釋說：“單細胞RNA測序和計算分析使我們能夠獲得非常精確的結果。我們發現，造成損害差異的原因是三條染色體中每條染色體上裂解的確切位置。總的來說，我們的發現表明，超過9%的用CRISPR技術進行基因編輯的T細胞已經失去了大量的遺傳物質。這種損失可能導致基因組的不穩定，這可能會促進癌症。”
基於他們的發現，研究人員提醒，在使用CRISPR療法時應格外小心。他們還提出了替代的、風險較小的方法，用於特定的醫療程序，並建議進一步研究兩種潛在的解決方案：減少受損細胞的產生，或識別受損細胞，並在對病人使用材料之前將其去除。
Barzel博士和他的博士生Alessio Nahmad總結說：“我們在這項研究中的意圖是揭示使用CRISPR治療法的潛在風險。儘管我們意識到該技術的巨大優勢，但我們還是這樣做了。事實上，在其他研究中，我們已經開發了基於CRISPR的治療方法，包括一種有希望的艾滋病治療方法。我們甚至成立了兩家公司–一家使用CRISPR，另一家則有意迴避這項技術。換句話說，我們在推進這項高效技術的同時，也在提醒人們注意其潛在的危險性。這似乎是一個矛盾，但作為科學家，我們對我們的做法相當自豪，因為我們相信這是科學的本質：我們不‘選邊站隊’。我們研究一個問題的所有方面，包括正面和負面的，並尋找答案。”