CRISPR-cas9 基因编辑技术的发明，推动了生物医学的进步。但仍有些科学家对于病毒载体仍有疑虑，因为病毒载体可能会有把基因随意插入细胞基因组体而损害现有的健康基因的风险，或者保留新引入的基因，进而细胞正常运作的调节机制。再加上创建病毒载体是一项艰苦而昂贵的过程，临床级病毒载体的短缺导致基因疗法和细胞疗法的制造瓶颈。
近日，加州大学旧金山分校的研究团队发明一种新技术，通过简单的电穿孔，能使 T 细胞更容易接受新的遗传物质和基因编辑试剂（CRISPR-Cas9），进而重写 T 细胞中的基因体序列，也解决了病毒载体的潜在副作用问题。此研究 刊登 于《Nature》。
该研究团队表示，透过电穿孔将电场施加到细胞上，以使其细胞膜的渗透性暂时增加。他们首先在一年内试验了数千个变量之后，找出 T 细胞、DNA 以及 CRISPR 最适当结合条件，然后将它们暴露在适当的电场中，T 细胞此时会精确地将特定的基因序列整合到 CRISPR 应进行编辑的基因体位点上。
为了证明新技术的多功能性和功效，该研究团队尝试利用它来修复三名罹患罕见且严重自身免疫疾病儿童的 T 细胞中的致病基因 IL2RA 突变。因为 IL2RA 在自身免疫调控扮演重要的角色，它与调节性 T 细胞（regulatory T cells，简称 Tregs）发育有关。果不其然，他们修复了细胞 IL2RA 基因突变，然后恢复了参 Tregs 发育的细胞讯息传递，进而控制其他免疫细胞并阻止自身免疫。他们也希望未来能将该技术扩展到其他与 Tregs 突变相关的自身免疫性疾病。
此外，该研究团队在不使用病毒的情况下，透过该技术能够生成大量经过重新编程的 CRISPR 工程细胞，将 T 细胞“旧”受体换成“新”受体。然后，他们将编程后的 T 细胞植入黑色素瘤肿瘤的小鼠中，并且显示出抗癌活性，同时也消除原病毒受体和新受体的交互作用产生副作用的风险。
该研究团队 Alexander Marson 医学博士表示，此替代 T 细胞受体的策略，未来有望能推广到任何 T 细胞受体。此外，藉由新技术，他们能进行基因剪切并黏贴到指定的位置上，进而重写基因体序列。此外，该研究第一作者 Theo Roth 博士生指出，新技术能在一周左右建立可行的定制 T 细胞系，因此他们能非常快速地建立 CRISPR 模板，一旦他们有了模板，他们就能将它放入 T 细胞并且快速生长。
然而，默克药厂（Merck）子公司病毒载体制造商 MilliporeSigma 的 CEO Udit Batra 对此表示，他们致力于使病毒定制过程更加高效，以确保其更安全，满足更高需求，业务也正在蓬勃发展，并不担心其他竞争对手威胁他们，因为该技术仍有很长一条路要走。
原文检索：
Reprogramming human T cell function and specificity with non-viral genome targeting
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