Naujas CRISPR metodas naikina vėžio ląsteles susmulkindamas jų DNR

Jennifer Doudna laboratorija sukūrė CRISPR sistemą, vadinamą Cas12a2, kuri aptinka mutantinę p53 RNR ir susmulkina visą vėžio ląstelių genetinę medžiagą.gladstone+1
Taikoma mutacija randama iki 70–90 % kai kurių mirtingiausių vėžio formų, o šiuo metu nėra patvirtintų vaistų nuo p53.cancer.ucsf+1
Pasak tyrėjų, sistema pasirodė esanti veiksminga plaučių ir kepenų navikų pelių modeliuose ir gali būti perprogramuota taikytis į kitas vėžio mutacijas.genengnews+1

Mokslininkai sukūrė CRISPR sistemą, kuri selektyviai naikina vėžio ląsteles susmulkindama jų genetinę medžiagą, taip pasiūlydama potencialų naują ginklą prieš kai kuriuos mirtingiausius ir gydymui atspariausius navikus. Birželio 8 d. žurnale „Nature“ paskelbtas tyrimas rodo, kad šis metodas gali atskirti vėžines ląsteles nuo sveikų remiantis vieno nukleotido skirtumu – ir tada sunaikinti tik sergančias ląsteles.cancer.ucsf+2

CRISPR pavertimas naikintoju

Tyrimas, kuriam vadovavo pirmasis autorius Jingkun Zeng iš Jennifer Doudna laboratorijos Inovatyvios genomikos institute, pritaiko CRISPR baltymą, vadinamą Cas12a2 – ne genams redaguoti, o žudyti. Skirtingai nei gerai žinoma Cas9 sistema, veikianti kaip molekulinės žirklės tiksliam redagavimui, Cas12a2 veikia labiau kaip popieriaus smulkintuvas. Kai ji aptinka vėžio ląstelėms būdingą RNR seką, fermentas suaktyvėja ir pradeda pjaustyti visą ląstelės chromatiną, sukeldamas negrįžtamą DNR pažeidimą ir ląstelės mirtį.gladstone+1

Komanda užprogramavo sistemą atpažinti mutantinius p53 mRNR transkriptus. p53 naviko slopintuvo mutacijos randamos beveik pusėje visų vėžio atvejų ir iki 70–90 procentų kiaušidžių, kasos bei nesmulkialąstelinio plaučių vėžio atvejų. Nepaisant dešimtmečius trukusių pastangų, nėra patvirtintų vaistų, nukreiptų į p53, todėl jis gavo „negydomo“ etiketę.cancer.ucsf+1

„Tai pirmas kartas, kai mums pavyko su tokiu tikslumu nukreipti p53“, – sakė Zeng „GEN“, pažymėdamas, kad sistema gali atskirti ląsteles, kurios skiriasi tik vienu nukleotidu.genengnews

Nuo Petri lėkštelės iki pelių modelių

Ląstelių kultūrose, kuriose buvo ir sveikų, ir vėžinių ląstelių, CRISPR-Cas12a2 sistema pradėjo chromatino smulkinimą ir ląstelių mirtį tik tada, kai buvo mutavusios RNR, palikdama ląsteles su sveika versija beveik nepaliestas. Tada komanda pademonstravo terapinį veiksmingumą plaučių ir kepenų navikų pelių modeliuose.nature+2

„Kai žmonės gydo vėžį chemoterapija ar radioterapija, tai iš esmės žudo visas besidalijančias ląsteles organizme, įskaitant sveikas ląsteles“, – sakė Zeng. „Su šia technologija tai yra daug, daug tiksliau“.gladstone

Programuojama platforma

Mokslininkai teigia, kad sistemos programuojamumas yra vienas iš pagrindinių jos privalumų. Pakeisdami naujas gido RNR, mokslininkai gali greitai pritaikyti technologiją skirtingoms vėžio mutacijoms – tai procesas, daug greitesnis nei naujų mažų molekulių vaistų ar antikūnų kūrimas. Metodas taip pat gali būti naudojamas vienu metu atpažinti kelias mutacijas.genengnews+1

„Šis metodas gali ne tik nukreipti į „negydomus“ vėžius, kuriuos žinome, mes taip pat galime lengvai ir greitai pritaikyti tai naujoms mutacijoms“, – sakė Doudna, kuri 2020 m. gavo Nobelio chemijos premiją už CRISPR-Cas9 atradimą.gladstone

CRISPR sistemos pristatymas į tikslines ląsteles išlieka iššūkiu, bendru visoms genų redagavimo terapijoms. Komanda dabar ieško bendradarbiavimo galimybių, kad pritaikytų technologiją papildomiems vėžio tipams, įskaitant smegenų, prostatos ir kiaušidžių vėžį.genengnews

Šaltiniai (14)