科学家们用一种新的方法来评估基因编辑的影响，让其更安全治疗患者

ChristianaCare基因编辑研究所的科学家进行的一项新研究展示了如何识别和评估基因编辑对目标组织的广泛生物学影响，从而提高了在患者治疗中使用CRISPR基因编辑的安全性和有效性。这项研究发表在ature journal Gene Therapy上，支持该研究所通过使用CRISPR使主调控基因失效或改变，以防止其产生削弱化疗影响的蛋白质，从而改善肺癌治疗的努力。

　　

   

   

图片:Eric Kmiec博士，ChristianaCare’s基因编辑研究所的执行董事和首席科学官，该研究的主要作者

资料来源:ChristianaCare基因编辑研究所

ChristianaCare基因编辑研究所的科学家进行的一项新研究，通过演示如何识别和评估基因编辑对目标组织的广泛的生物学影响，提高了在患者治疗中使用CRISPR基因编辑的安全性和有效性。编辑被设计成完全禁用或“敲除”特定的遗传密码序列。这项研究发表在Nature journal Gene Therapy上，支持该研究所通过使用CRISPR使主调控基因失效或改变，以防止其产生削弱化疗影响的蛋白质，从而改善肺癌治疗的努力。

“我们发现，当你使用CRISPR时，编辑有时最终会改变而不是完全禁用目标基因，所以我们开发了一个过程，更全面地了解这对患者意味着什么，”ChristianaCare’s基因编辑研究所执行董事兼首席科学官、本研究的主要作者Eric Kmiec博士说。

Kmiec博士说，对于他的团队在肺癌方面的工作，“我们发现，即使我们基于crispr的基因操作没有完全使目标基因失效，它也会以某种方式改变它，使肺癌肿瘤对化疗更加敏感。”

使用CRISPR验证肺癌研究

“我们很幸运，我们使用CRISPR来改善肺癌治疗的策略再次得到了验证，”他补充道。“但我们致力于对我们的方法进行公正评估，这凸显了研究使用CRISPR敲除特定基因的所有潜在结果的重要性。”具体来说，任何开发CRISPR疗法的人都需要注意那些不会完全破坏一段DNA代码的编辑，并评估其对患者的潜在影响。它们可以是积极的，就像在我们的案例中一样，是消极的或中性的，但它们需要被了解。”

CRISPR在医学上的应用令人兴奋之处在于，使用这种工具通过编辑或“敲除”特定的DNA编码序列使有害基因失效。但是，越来越多的证据表明，在CRISPR编辑之后，细胞可能只包含目标代码的一种改变形式，允许基因继续产生生物活性蛋白质。

基因编辑研究所(Gene Editing Institute)的科学家们正在研究利用CRISPR使一种名为NRF2的基因失能的可能性，从而改变一种蛋白质的生成，这种蛋白质可以保护鳞状细胞癌、肺癌肿瘤免受化疗或辐射的影响。他们已经在对肿瘤细胞和动物的研究中表明，他们可以有选择地靶向NRF2基因，而不影响正常细胞，因为正常细胞中的NRF2基因对健康有益。

在目前的研究中，他们想更进一步。他们想要充分了解CRISPR基因编辑的含义，这种编辑可以让NRF2基因保留足够的DNA密码，继续制造蛋白质的一种版本，尽管是一种改变或缩短的形式。该团队正在为一项临床试验奠定基础，该试验将使用CRISPR来提高常规化疗和放疗的疗效。在继续之前，Kmiec希望他的团队开发出一个明确的程序，来识别和评估CRISPR编辑的所有结果。

识别和理解crispr定向基因编辑产生的遗传结果的多样性，一直是基因编辑研究所建立的基础研究项目的核心内容。

以一种安全的方式使用CRISPR

“我们以一种公正的方式进行实验，不希望得到特定的结果，而是将患者的安全性和有效性作为我们科学努力的真正方向，”Kmiec博士说。“无论我们发现或阐明什么，这些见解都将帮助基督医改和整个领域以更安全、更有效的方式使用CRISPR。”

研究人员发现，NRF2基因中的目标DNA代码链在多个细胞中没有被完全敲除。相反，在CRISPR编辑之后，细胞出现了保留了足够的原始代码，以继续产生一种不同形式的蛋白质。试验表明，产生这些改变蛋白质的癌症肿瘤细胞可能更容易受到化疗药物的伤害。

“在我们对NRF2的研究中，CRISPR编辑产生的被截断的蛋白质似乎有助于使肿瘤对治疗更加敏感，”主要作者凯利·巴纳斯博士说，“但关键是这些蛋白质明显具有生物活性。这意味着我们需要确定它们对使用CRISPR治疗肺癌患者的安全性和有效性的潜在影响。”

巴纳斯博士指出，这项研究指出，仅仅通过检测原始形式的目标蛋白质是否存在，就认为CRISPR编辑是成功的，这种想法存在局限性。她说，按照这个标准，他们的编辑是成功的。编辑过的NRF2基因不再产生相同的蛋白质。但她说，如果这就是“基督医改”团队所寻找的全部，他们可能会错过来自NRF2基因的改变蛋白质，并忽略了一个重要的结果，在这种情况下，这个结果加强了最初的假设和实验方法:利用CRISPR靶向NRF2基因有望改善肺癌患者的预后。

尽职调查的重要性

“我们在这项研究中描述的过程是一个模板，任何将CRISPR开发为医学治疗的努力都应该遵循这个模板，”Kmiec博士说。“我们是一家将患者安全放在首位的卫生保健机构的一部分。我们还在一个令人兴奋的前沿医学领域工作，在这个领域，如果不进行尽职调查，可能会导致悲剧后果，使该领域倒退几十年。通过这项研究，我们已经验证了一种流程，可以帮助该领域快速而安全地向前发展。”

CRISPR的意思是“有规律地聚集在一起的间隔短回文重复”。这是在细菌中发现的一种防御机制，可以识别和切割入侵病毒的DNA。科学家们已经学会了如何修改这种机制，从而引导它“编辑”特定的DNA密码序列。

文章标题

Exon skipping induced by CRISPR-directed gene editing regulates the response to chemotherapy in non-small cell lung carcinoma cells