CRISPR-ის ახალი ტექნიკა კიბოს უჯრედებს მათი დნმ-ის დაქუცმაცებით ანადგურებს

ჯენიფერ დოუდნას ლაბორატორიამ შექმნა CRISPR სისტემა სახელად Cas12a2, რომელიც ამოიცნობს მუტანტურ p53 რნმ-ს და ანადგურებს კიბოს უჯრედებში არსებულ მთელ გენეტიკურ მასალას.gladstone
სამიზნე მუტაცია გვხვდება ზოგიერთი ყველაზე მომაკვდინებელი კიბოს შემთხვევების 70–90%-ში და ამჟამად p53-ის საწინააღმდეგო არცერთი დამტკიცებული წამალი არ არსებობს.ucsf
მკვლევრების თქმით, სისტემა ეფექტური აღმოჩნდა ფილტვისა და ღვიძლის სიმსივნეების თაგვის მოდელებში და მისი გადაპროგრამება შესაძლებელია კიბოს სხვა მუტაციებზე სამიზნედ.genengnews

CRISPR სისტემა მიზანში იღებს კიბოს „უმკურნალებელ“ მუტაციებს უჯრედების შიგნიდან დაქუცმაცებით

მეცნიერებმა შექმნეს CRISPR სისტემა, რომელიც სელექციურად ანადგურებს კიბოს უჯრედებს მათი გენეტიკური მასალის დაქუცმაცებით, რაც პოტენციურ ახალ იარაღს გვთავაზობს ყველაზე მომაკვდინებელი და მკურნალობისადმი რეზისტენტული სიმსივნეების წინააღმდეგ. 8 ივნისს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული კვლევა აჩვენებს, რომ ამ მიდგომას შეუძლია კიბოს უჯრედების ჯანმრთელებისგან გარჩევა ერთი ნუკლეოტიდური განსხვავების საფუძველზე — და შემდეგ მხოლოდ დაავადებული უჯრედების განადგურება.ucsf

CRISPR-ის გადაქცევა გამანადგურებლად

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

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, p53-ზე მოქმედი არცერთი დამტკიცებული წამალი არ არსებობს, რის გამოც მას „უმკურნალებელი“ (undruggable) უწოდეს.ucsf

„ეს პირველი შემთხვევაა, როდესაც ჩვენ მოვახერხეთ p53-ის ასეთი სიზუსტით სამიზნეში ამოღება“, — განუცხადა ზენგმა GEN-ს და აღნიშნა, რომ სისტემას შეუძლია გაარჩიოს უჯრედები, რომლებიც მხოლოდ ერთი ნუკლეოტიდით განსხვავდებიან.genengnews

სინჯარიდან თაგვის მოდელებამდე

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

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

პროგრამირებადი პლატფორმა

მკვლევრები ამბობენ, რომ სისტემის პროგრამირებადობა მისი ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობაა. ახალი გზამკვლევი რნმ-ების (guide RNAs) 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 მულტიპლექსირებული იყოს მრავალი მუტაციის ერთდროულად ამოსაცნობად.genengnews

„ამ მიდგომას არა მხოლოდ იმ „უმკურნალებელი“ კიბოს ტიპების სამიზნეში ამოღება შეუძლია, რომლებიც ჩვენ ვიცით, არამედ ჩვენ შეგვიძლია მარტივად და სწრაფად მოვარგოთ ის ახალ მუტაციებს“, — თქვა დოუდნამ, რომელმაც 2020 წელს მიიღო ნობელის პრემია ქიმიაში CRISPR-Cas9-ის თანააღმოჩენისთვის.gladstone

CRISPR სისტემის მიწოდება სამიზნე უჯრედებში კვლავ გამოწვევად რჩება, რაც საერთოა გენური რედაქტირების თერაპიებისთვის. გუნდი ახლა თანამშრომლობს, რათა ტექნოლოგია გამოიყენოს კიბოს დამატებითი ტიპების, მათ შორის ტვინის, პროსტატისა და საკვერცხის კიბოს წინააღმდეგ.genengnews