Abstract Fanconi anemia (FA) patients have an exacerbated risk of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Treatment is challenging as FA patients display enhanced toxicity to standard treatments, including radio/chemotherapy. Therefore better therapies as well as new disease models are urgently needed. We have used CRISPR/Cas9 editing tools in order to interrupt the human FANCA gene by the generation of insertions/deletions (indels) in exon 4 in two cancer cell lines from sporadic HNSCC having no mutation in FA-genes: CAL27 and CAL33 cells. Our approach allowed efficient editing, subsequent purification of single-cell clones, and Sanger sequencing validation at the edited locus. Clones having frameshift indels in homozygosis did not express FANCA protein and were selected for further analysis. When compared with parental CAL27 and CAL33, FANCA -mutant cell clones displayed a FA-phenotype as they i) are highly sensitive to DNA interstrand crosslink (ICL) agents such as mitomycin C (MMC) or cisplatin, ii) do not monoubiquitinate FANCD2 upon MMC treatment and therefore iii) do not form FANCD2 nuclear foci, and iv) they display increased chromosome fragility and G2 arrest after diepoxybutane (DEB) treatment. These FANCA -mutant clones display similar growth rates as their parental cells. Interestingly, mutant cells acquire phenotypes associated with more aggressive disease, such as increased migration in wound healing assays. Therefore, CAL27 and CAL33 cells with FANCA mutations are phenocopies of FA-HNSCC cells.

Abstract Fanconi anemia (FA) is a rare genetic disease characterized by high phenotypic and genotypic heterogeneity, and extreme chromosome fragility. To better understand the natural history of FA, identify genetic risk and prognostic factors, and develop novel therapeutic strategies, the Spanish Registry of Patients with FA collects data on clinical features, chromosome fragility, genetic subtypes, and DNA sequencing with informed consent of participating individuals. In this article, we describe the clinical evolution of 227 patients followed up for up to 30 years, for whom our data indicate a cumulative cancer incidence of 86% by age 50. We found that patients with lower chromosome fragility had a milder malformation spectrum and better outcomes in terms of later‐onset hematologic impairment, less severe bone marrow failure, and lower cancer risk. We also found that outcomes were better for patients with mutations leading to mutant FANCA protein expression (genetic hypomorphism) than for patients lacking this protein. Likewise, prognosis was consistently better for patients with biallelic mutations in FANCD2 (mainly hypomorphic mutations) than for patients with biallelic mutations in FANCA and FANCG , with the lack of the mutant protein in patients with biallelic mutations in FANCG contributing to their poorer outcomes. Our results regarding the clinical impact of chromosome fragility and genetic hypomorphism suggest that mutant FA proteins retain residual activity. This finding should encourage the development of novel therapeutic strategies aimed at partially or fully enhancing mutant FA function, thereby preventing or delaying bone marrow failure and cancer in patients with FA. Clinical Trial Registration number: NCT06490510.