Nature/Cell 综述：CRISPR 基因编辑疗法与癌症疫苗
Nature/Cell 综述：CRISPR 基因编辑疗法与癌症疫苗
自2012年CRISPR基因编辑技术问世以来，它已迅速成为生命科学领域的里程碑式创新，2020年荣获诺贝尔奖，并于2023年获得美国FDA的批准，用于镰状细胞病的治疗。技术的演进，工具的多样化，递送系统的优化和微型化设计，极大地提升了其在体内基因编辑及多种疾病疗法研究中的应用潜力。CRISPR技术作为基因组编辑领域的先驱，为遗传性疾病和癌症的治疗开辟了全新的途径。通过定制化的CRISPR疗法和癌症疫苗，科研人员能够为患者提供更为精确且高效的治疗。
2024年6月12日，Nature上发表了一篇文章，题为「CRISPR Therapies and Cancer Vaccines: Researchers Can Help Shepherd Them to Market」（CRISPR疗法与癌症疫苗：研究人员引领其走向市场），聚焦个性化医疗领域的最新突破，尤其是CRISPR技术在癌症治疗中的应用，包括CRISPR疗法和癌症疫苗的研究进展。
文章详细介绍了CAR-T免疫细胞治疗的商业成就及其广阔前景，以及针对每位患者个体肿瘤基因组定制的mRNA癌症疫苗技术的飞速发展。此外，它还深入探讨了CRISPR基因编辑技术在治疗罕见遗传疾病中的应用潜力。最后，文章强调携手合作加速个性化疗法发展的重要性，从而推动医疗科学进步，惠及更广泛群体。
图片来源：Qilai Shen/Bloomberg/Getty
研究人员正致力于利用mRNA技术研发针对个人肿瘤基因组的疫苗，疫苗能在短短一个月内完成定制：通过对肿瘤的各个部分进行基因测序，挑选出最有可能被免疫系统识别的部分；随后制造与这些区域匹配的mRNA分子，并将其包裹在脂肪颗粒内，以类似mRNA COVID-19疫苗的方式进行注射。科学家们通过改变特定的DNA碱基去治疗单个患者的致病突变。这是一种针对个人设计的治疗方法，也称为n-of-1疗法。此外，CRISPR基因组编辑疗法为个性化治疗提供了新途径，尤其在治疗影响免疫系统的罕见遗传疾病中。通过使用如碱基编辑等基因编辑技术来修复特定的DNA突变，疗效可依据相似生物标志物（如免疫细胞功能）来评估。
图源：Nature
由于罕见疾病治疗市场的经济效益相对有限，商业公司往往缺乏足够的动力去研发相关疗法。为促进CRISPR技术的广泛应用，研究人员正着力构建适应性更强的治疗平台，并与监管机构协作，以更新法规适应创新科技，加速药物研发进程。同时降低成本，确保新技术能够在保障安全性和有效性的前提下，惠及更广泛的患者群体。
2024年2月，苏黎世大学的研究团队在Cell上发布了一篇综述，题为「Past, present, and future of CRISPR genome editing technologies（CRISPR基因组编辑技术的过去、现在和未来）」，深入剖析了CRISPR技术的现状、挑战、技术进步，以及在人类健康和医学领域的广阔前景。基因组编辑技术如今已发展成为生命科学和医学的变革性武器，为揭示复杂生物学过程和根治遗传疾病开辟了全新的道路。
目前可用的基因组编辑技术主要包括CRISPR-Cas9、CRISPR-Cas12a、碱基编辑、先导编辑、转录调控、RNA编辑。基于Cas9和Cas12a核酸酶的第一代DNA双链断裂依赖性基因组编辑器的功能已得到增强，还提高了精度并尽量减少了非预期编辑，编辑和递送模式的针对性更强了。
人工智能（AI）的兴起也使准确模拟复杂基因组编辑场景、预测靶向和非靶向编辑结果成为可能，还能设计出更强大的基因组编辑器，加快安全治疗方法的实施。随着首个CRISPR疗法的获批，我们正步入一个激动人心的新纪元。
当前的CRISPR编辑技术（来源：Cell）
参考文献
[1] CRISPR cures and cancer vaccines: researchers can help to shepherd them to market. Nature 630, 269 (2024). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-01714-0.