ახალი CRISPR ტექნიკა კიბოს უჯრედებს მათი დნმ-ის დაქუცმაცებით ანადგურებს

მეცნიერებმა შეიმუშავეს CRISPR სისტემა, რომელიც სელექციურად ანადგურებს კიბოს უჯრედებს მათი გენეტიკური მასალის დაქუცმაცებით, რაც გვთავაზობს პოტენციურ ახალ იარაღს ყველაზე მომაკვდინებელი და მკურნალობისადმი მდგრადი სიმსივნეების წინააღმდეგ. კვლევა, რომელიც 8 ივნისს გამოქვეყნდა ჟურნალ Nature-ში, აჩვენებს, რომ ამ მიდგომას შეუძლია განასხვავოს კიბოს უჯრედები ჯანსაღი უჯრედებისგან ერთი ნუკლეოტიდური განსხვავების საფუძველზე — და შემდეგ გაანადგუროს მხოლოდ დაავადებული უჯრედები.cancer.ucsf+2

CRISPR-ის გამანადგურებლად გადაქცევა

კვლევა, რომელსაც ხელმძღვანელობდა ჯინკუნ ზენგი ჯენიფერ დაუდნას ლაბორატორიიდან (Innovative Genomics Institute), იყენებს CRISPR ცილას, სახელწოდებით Cas12a2 — არა გენების რედაქტირებისთვის, არამედ მოსაკლავად. განსხვავებით ნაცნობი Cas9 სისტემისგან, რომელიც მოქმედებს როგორც მოლეკულური მაკრატელი ზუსტი რედაქტირებისთვის, Cas12a2 უფრო ქაღალდის გამანადგურებლის მსგავსად მუშაობს. როგორც კი ის აღმოაჩენს კიბოს უჯრედებისთვის უნიკალურ სამიზნე რნმ-ის მიმდევრობას, ფერმენტი აქტიურდება და იწყებს უჯრედში არსებული მთელი ქრომატინის დაჭრას, რაც იწვევს დნმ-ის შეუქცევად დაზიანებას და უჯრედის სიკვდილს.gladstone+1

გუნდმა სისტემა დააპროგრამა მუტანტური p53 mRNA ტრანსკრიპტების ამოსაცნობად. p53 სიმსივნის სუპრესორის მუტაციები გვხვდება ყველა კიბოს თითქმის ნახევარში და საკვერცხის, პანკრეასის და არაწვრილუჯრედოვანი ფილტვის კიბოს შემთხვევების 70–90 პროცენტში. ათწლეულების მცდელობის მიუხედავად, არ არსებობს p53-ზე მოქმედი დამტკიცებული წამალი, რის გამოც მას „უმკურნალო“ უწოდეს.cancer.ucsf+1

„ეს არის პირველი შემთხვევა, როდესაც ჩვენ მოვახერხეთ p53-ზე ასეთი სიზუსტით ზემოქმედება“, – განუცხადა ზენგმა GEN-ს და აღნიშნა, რომ სისტემას შეუძლია განასხვავოს უჯრედები, რომლებიც მხოლოდ ერთი ნუკლეოტიდით განსხვავდებიან.genengnews

პეტრის ჭურჭლიდან თაგვების მოდელებამდე

უჯრედულ კულტურებში, რომლებიც შეიცავდნენ როგორც ჯანსაღ, ისე კიბოს უჯრედებს, CRISPR-Cas12a2 სისტემამ ქრომატინის დაქუცმაცება და უჯრედის სიკვდილი გამოიწვია მხოლოდ მაშინ, როდესაც მუტანტური რნმ იყო წარმოდგენილი, ხოლო უჯრედები ჯანსაღი ვერსიით თითქმის სრულიად უვნებელი დარჩა. შემდეგ გუნდმა აჩვენა თერაპიული ეფექტურობა ფილტვისა და ღვიძლის სიმსივნეების მქონე თაგვების მოდელებში.nature+2

„როდესაც ადამიანები კიბოს მკურნალობენ ქიმიოთერაპიით ან რადიოთერაპიით, ეს არსებითად კლავს ორგანიზმში ყველა გამყოფ უჯრედს, მათ შორის ჯანსაღ უჯრედებს“, – თქვა ზენგმა. „ამ ტექნოლოგიით, ის ბევრად, ბევრად უფრო ზუსტია“.gladstone

პროგრამირებადი პლატფორმა

მკვლევარები ამბობენ, რომ სისტემის პროგრამირებადობა მის მთავარ უპირატესობებს შორისაა. ახალი გზამკვლევი რნმ-ების ჩანაცვლებით, მეცნიერებს შეუძლიათ სწრაფად მოარგონ ტექნოლოგია კიბოს სხვადასხვა მუტაციების სამიზნედ — პროცესი ბევრად უფრო სწრაფია, ვიდრე ახალი მცირე მოლეკულური წამლების ან ანტისხეულების შემუშავება. მიდგომა ასევე შეიძლება იყოს მულტიპლექსური, რათა ერთდროულად ამოიცნოს მრავალი მუტაცია.genengnews+1

„ამ მიდგომას არა მხოლოდ შეუძლია დაუმიზნოს ჩვენთვის ცნობილ „უმკურნალო“ კიბოს, ჩვენ ასევე შეგვიძლია მარტივად და სწრაფად მოვარგოთ ის ახალ მუტაციებს“, – თქვა დაუდნამ, რომელმაც 2020 წელს მიიღო ნობელის პრემია ქიმიაში CRISPR-Cas9-ის თანააღმოჩენისთვის.gladstone

CRISPR სისტემის სამიზნე უჯრედებში მიწოდება კვლავ გამოწვევად რჩება, რაც საერთოა გენების რედაქტირების თერაპიებისთვის. გუნდი ახლა ეძებს თანამშრომლობას ტექნოლოგიის გამოსაყენებლად კიბოს დამატებით ტიპებზე, მათ შორის ტვინის, პროსტატისა და საკვერცხის კიბოსთვის.genengnews