随着人們對免疫治療興趣的增長，對更好的CAR-T細胞制造工(gōng)具的需求也在增長。CRISPR技術的進步能解決這個問題嗎(ma)？
在過去(qù)的十年裏，一(yī)種新的免疫治療工(gōng)具進入了臨床。被設計成表達嵌合抗原受體(tǐ)的T細胞，即CAR-T細胞，已經被證明可以幫助血癌患者。2011年的一(yī)項關鍵研究使用第二代CAR-T細胞來實現大(dà)多數測試患者T細胞的持續激活和緩解。
一(yī)年後出現了另一(yī)個重大(dà)突破，兩個小(xiǎo)組描述了一(yī)種名爲CRISPR-Cas9的新型基因編輯工(gōng)具，并演示了它在真核細胞中(zhōng)的應用。這兩份報告幫助開(kāi)啓了基因編輯的新時代。
盡管基因編輯有可能改善細胞工(gōng)程，但CAR-T細胞和CRISPR的交叉還需要幾年時間。
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尋找方法
從一(yī)開(kāi)始，CAR - T細胞就顯示出了巨大(dà)的殺癌潛力，但制造這些細胞既繁瑣又(yòu)複雜(zá)。
爲了推進CAR-T細胞治療，研究人員(yuán)需要找到一(yī)種更有效的方法來設計長CAR序列。
CRISPR驅動CAR的發展
從一(yī)開(kāi)始，CRISPR就像是制造T細胞的理想方法。這是一(yī)個簡單的過程，具有最小(xiǎo)的脫靶效應，适用于多種細胞類型。但CRISPR在一(yī)個領域遇到了困難。
CRISPR-Cas9通過産生(shēng)靶向雙鏈DNA (dsDNA)斷裂，然後通過細胞的非同源末端連接途徑修複，從而有效地産生(shēng)小(xiǎo)的突變。然而，當使用同源導向的修複機制插入外(wài)源DNA時，CRISPR編輯的效率可能低得可憐。然而，插入DNA對于制造CAR-T細胞至關重要。
位于奧馬哈的内布拉斯加大(dà)學醫學中(zhōng)心(University of Nebraska Medical Center)的基因工(gōng)程師Channabasavaiah Gurumurthy表示："Easi-CRISPR是一(yī)種更好的工(gōng)具，适用于同源性導向修複。"
Gurumurthy和他的合作者發現，當使用CRISPR将DNA插入細胞時，長單鏈DNA (ssDNA)是比雙鏈DNA更有效的模闆。使用Easi-CRISPR，長ssDNA與含有Cas9和導向RNA的預組裝複合物(wù)一(yī)起被注入，導緻更高的靶标編輯率和更低的脫靶編輯率。之前的報道顯示，化學合成的具有2-甲氧基和硫代磷酸基團修飾的單導向RNA (sgRNA)增強了原代細胞的細胞内穩定性和編輯效率。此後，CRISPR-Cas9似乎開(kāi)始成爲T細胞内産生(shēng)缺失和插入的有效工(gōng)具。
去(qù)年，Alexander Marson、Gurumurthy和他的同事們利用Easi-CRISPR對人類T細胞的結構和功能進行了重新編程，且不需要病毒載體(tǐ)。本研究表明，将ssDNA作爲同源性導向的修複模闆對T細胞進行CRISPR編輯，與dsDNA模闆相比，能夠更準确、更有效地進行大(dà)規模的基因插入，并且脫靶整合概率更低。
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展望未來
雖然有希望，但還有一(yī)個重要的考慮。"長ssDNA序列很難在實驗室中(zhōng)産生(shēng)，尤其是在基因編輯實驗中(zhōng)需要高濃度的長ssDNA，" Marson實驗室的成員(yuán)、該研究的第一(yī)作者Theodore Roth說。
一(yī)些公司和研究開(kāi)發人員(yuán)正試圖解決這個問題，他們正在研究有效生(shēng)成大(dà)量長ssDNA的方法。總部位于新澤西州皮斯卡塔韋(Piscataway)的全球生(shēng)物(wù)技術公司GenScript以其領先的DNA合成技術而聞名。該公司最近開(kāi)始提供數千個核苷酸長度的ssDNA，數量可達100微克--這是使用CRISPR進行T細胞重編程的理想選擇。GenScript也是爲數不多的提供完整的CRISPR解決方案的公司之一(yī)，包括HPLC純化的、化學合成的sgRNAs，并通過末端修飾來增強CRISPR編輯。
基因編輯正在改變研究人員(yuán)研究細胞工(gōng)程的方式。像Easi-CRISPR這樣的方法，連同DNA和RNA合成的改進，将進一(yī)步加強CAR-T細胞工(gōng)程的努力，最終改善癌症治療和人類健康。（生(shēng)物(wù)谷Bioon.com）
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