特拉维夫大学的研究人员日前警告说：“CRISPR基因组编辑方法非常有效，但不一定安全。有时被裂解的染色体不会恢复，基因组的稳定性受到影响--从长远来看，这可能会促进癌症的发生。

根据特拉维夫大学最近的研究，使用CRISPR疗法--一种新的、获得诺贝尔奖的技术，需要裂解和编辑DNA，来治疗包括癌症、肝脏和肠道疾病以及遗传综合症在内的疾病，会带来危害。研究人员观察了这种技术如何影响T细胞，即免疫系统中的白血球，并发现高达10%的被处理细胞失去了遗传物质。他们解释说，这种损失可能导致基因组的不稳定，从而可能导致癌症。

特拉维夫大学的Wise生命科学学院和Dotan高级治疗中心的Adi Barzel博士领导了这项研究，该研究是特拉维夫苏拉斯基医疗中心(Ichilov)和特拉维夫大学之间的合作，以及TAU医学院和Edmond J. Safra生物信息学中心的Asaf Madi博士和Uri Ben-David博士。这项研究最近发表在著名科学杂志《自然-生物技术》上。

CRISPR是一种革命性的DNA编辑技术，它在特定的位置裂解DNA序列，以消除不需要的片段或修复或引入有益的片段。这种方法大约在十年前开发，已经证明在治疗各种疾病方面相当成功，包括癌症、肝病、遗传综合症等等。

第一个使用CRISPR的授权临床研究于2020年在宾夕法尼亚大学进行，当时研究人员将该技术应用于T细胞--免疫系统的白血细胞。使用来自捐赠者的T细胞，科学家们创造了一个针对癌细胞的工程受体，同时使用CRISPR破坏了编码原始受体的基因，否则这些基因会促使T细胞攻击接受者体内的细胞。

在本研究中，研究人员试图研究CRISPR疗法的潜在好处是否可能被裂解本身造成的风险所抵消，假设破碎的DNA并不总是能够恢复。

Ben-David博士和他的研究助理Eli Reuveni解释说：“我们细胞中的基因组经常由于自然原因而断裂，但通常它能够自我修复，不会造成伤害。不过，有时某条染色体还是无法反弹，大段的，甚至是整个染色体都会丢失。这种染色体的中断会破坏基因组的稳定性，我们经常在癌细胞中看到这种情况。因此，CRISPR疗法，即故意裂解DNA作为治疗癌症的手段，在极端情况下，可能实际上会促进恶性肿瘤的发生。”

为了检查潜在损害的程度，研究人员重复了2020年宾夕法尼亚州的实验，在完全相同的位置--2号、7号和14号染色体(人类基因组的23对染色体)上裂解T细胞的基因组。使用一种称为单细胞RNA测序的最先进技术，他们分别分析每个细胞，并测量每个细胞中每个染色体的表达水平。

通过这种方式，在一些细胞中检测到了遗传物质的明显损失。例如，当14号染色体被裂解时，约有5%的细胞显示该染色体很少或没有表达。当所有的染色体同时被切割时，损伤增加，分别有9%、10%和3%的细胞无法修复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害的程度上确实有所不同。

Madi博士和他的学生Ella Goldschmidt解释说：“单细胞RNA测序和计算分析使我们能够获得非常精确的结果。我们发现，造成损害差异的原因是三条染色体中每条染色体上裂解的确切位置。总的来说，我们的发现表明，超过9%的用CRISPR技术进行基因编辑的T细胞已经失去了大量的遗传物质。这种损失可能导致基因组的不稳定，这可能会促进癌症。”

基于他们的发现，研究人员提醒，在使用CRISPR疗法时应格外小心。他们还提出了替代的、风险较小的方法，用于特定的医疗程序，并建议进一步研究两种潜在的解决方案：减少受损细胞的产生，或识别受损细胞，并在对病人使用材料之前将其去除。

Barzel博士和他的博士生Alessio Nahmad总结说：“我们在这项研究中的意图是揭示使用CRISPR治疗法的潜在风险。尽管我们意识到该技术的巨大优势，但我们还是这样做了。事实上，在其他研究中，我们已经开发了基于CRISPR的治疗方法，包括一种有希望的艾滋病治疗方法。我们甚至成立了两家公司--一家使用CRISPR，另一家则有意回避这项技术。换句话说，我们在推进这项高效技术的同时，也在提醒人们注意其潜在的危险性。这似乎是一个矛盾，但作为科学家，我们对我们的做法相当自豪，因为我们相信这是科学的本质：我们不‘选边站队’。我们研究一个问题的所有方面，包括正面和负面的，并寻找答案。”