癌症研究的一个主要挑战是为新疗法开发可靠的临床前模型，这些模型将准确反映人类对新型化合物的反应。通常，最初在细胞或动物模型中看起来很有希望的潜在治疗方法在人类癌症患者中不会产生相同的效果。

鉴于临床试验的巨大成本，研究人员需要能够准确反映人类疾病遗传学并可靠地预测哪些药物最有可能在患者中获得成功的临床前模型。在本周的“细胞干细胞”研究中，由麻省理工学院和哈佛大学博德学院博士后学者，达纳-法伯癌症研究所(DFCI)的医学讲师Zuzana Tothova领导的团队以及博德学院成员Ben Ebert也是该团队的成员哈佛医学院的医学博士和DFCI的医学肿瘤学教授介绍了一种有可能实现这一飞跃的新方法。

通过对人类造血或造血干细胞进行多重CRISPR-Cas9编辑，然后在小鼠中移植，该团队设计了针对白血病进展的定制小鼠模型。在许多不同的实验中，动物模型成功地反映了人类对通常用于治疗血癌的治疗剂的反应。Tothova说：“利用我们的模型，我们可以以非常受控的方式，在正确的环境中，使用正确的细胞来真正测试对特定药物反应的遗传预测因子。”

向人类遗传学学习

研究团队首先检查了来自Ebert's Lab和The Cancer Genome Atlas的大规模测序数据，以确定哪些突变组合最常发生在骨髓增生异常综合症(MDS)和急性髓细胞性白血病(AML)，骨髓不能正常运作的血液癌中产生健康的血细胞。研究人员发现了9个在MDS和AML中反复突变的基因。

“我们使用人类遗传学来告诉我们哪些突变组合会导致癌症，”埃伯特解释说。“如果我们从足够多的肿瘤中获得测序数据，我们可以鉴定出经常突变的基因，并且突变的组合比偶然发生的突变更常见。”

当前，许多癌症模型(例如细胞系)不能反映特定研究者想要研究的癌症遗传学，这常常使研究人员和患者处于不利地位。一种策略是将实际的人类癌症样本移植到小鼠中，但是癌症组织通常不能很好地植入，研究人员只能首先针对给定癌症样本中积累的特定突变组合进行测试。