Отзыв Эмили Хендерсон, бакалавр наук 2 июня 2020 года

Мутация, уникальная для определенных раковых опухолей, является потенциальным маяком-хомбом для безопасного развертывания ферментов редактирования генов CRISPR для разоружения ДНК, что делает раковые клетки устойчивыми к лечению, игнорируя ген в нормальных клетках, где это важно для здоровой функции, согласно новое исследование от Института редактирования генов ChristianaCare в журнале Molecular Cancer Research .

Этот прогресс направлен на решение большой проблемы с использованием CRISPR у онкологических больных, что позволяет ему отличать опухолевую клетку от нормальной. "

Эрик Кмиец, доктор философии, директор Института редактирования генов ChristianaCare и главный автор исследования

Согласно комментариям редакторов журналов, сопровождающим исследование, процесс, разработанный Институтом редактирования генов, может «обеспечить эмпирическую основу для использования CRISPR-направленной генной терапии в клетках солидных опухолей и продолжать совершенствовать использование этого метода». технология ближе к клинической реализации. " Редакция журнала похвалила исследование за «сообщение о молекулярной кинетике активности CRISPR в клетках рака легких впервые»

.

Kmiec сказал, что основной целью исследования было успешное использование CRISPR для уничтожения гена, называемого NRF2, который защищает рак легких от плоскоклеточного рака от воздействия химиотерапии или облучения, но без воздействия на нормальные клетки. В нормальных клетках NRF2 может помочь защитить их от различных типов повреждений.

Kmiec сказал, что Институт редактирования генов провел несколько испытаний на животных, чтобы установить, что отключение NRF2 с CRISPR повышает чувствительность к химиотерапии. В настоящее время они проводят тесты на животных, чтобы дополнительно подтвердить выборочное нацеливание NRF2 в плоскоклеточных опухолях и оценить любые проблемы безопасности, чтобы заложить основу для клинического испытания на пациентах. Испытание проверит, повышает ли эффективность CRISPR для нокаута гена NRF2 в опухолях рака плоскоклеточного рака легкого эффективность традиционной химиотерапии и лучевой терапии. В исследовании отмечается, что присутствие гена NRF2 в опухолях дает «мрачный прогноз», потому что он защищает опухоли от сокращения или разрушения в результате этой терапии.

Но Кмиц сказал, что есть несколько других видов рака, включая пищевод, голову и шею, а также некоторые формы рака матки и мочевого пузыря, которые имеют сходные признаки. Они производят опухоли, которые часто защищены геном NRF2. И как плоскоклеточные опухоли, они также имеют мутации, которые создают то, что технически известно как сайт PAM (сокращение от смежного с мотивом протоспейсера), которое может служить мишенью для сохранения изменений CRISPR, сфокусированных исключительно на опухолях.

Kmiec и ведущий автор Kelly Banas сказали, что ген NRF2 обычно обнаруживается на ранней стадии развития опухоли и может быть обнаружен с помощью существующих диагностических тестов. Они сказали, что быстрое применение CRISPR для отключения NRF2 может повысить эффективность традиционных методов лечения и потенциально снизить дозы, необходимые для сокращения опухолей.

«В некотором смысле, мы пытаемся использовать самый передовой инструмент в медицинской науке для повышения эффективности некоторых из основ традиционного лечения рака», – сказал Банас.

Банас сказал, что вдохновение для исследования пришло на конференцию специалистов по раку легких, которая включала обсуждение генетических последовательностей, уникальных для плоскоклеточных опухолей. Она сказала, что затем намеревалась исследовать, может ли одна из этих мутаций служить «сайтом узнавания» для фермента CRISPR.

«Я в основном искал что-то уникальное для гена NRF2 в опухолевых клетках, которое могло бы, по сути, сказать CRISPR, что« это место, где я должен связываться и выполнять свою работу », – сказала она. «Без какой-либо целевой терапии, доступной для этого типа рака легких, возможность использовать CRISPR для безопасного снятия с охраны ключевого механизма, который позволяет опухолям расти даже при попадании в результате химиотерапии, может стать важным достижением».

CRISPR расшифровывается как «сгруппированные регулярно пересекающиеся короткие палиндромные повторы». Это защитный механизм, обнаруженный у бактерий, который может распознавать и разрезать ДНК инвазивных вирусов. Ученые узнали, как изменить этот механизм, чтобы он мог быть направлен на «редактирование» определенных последовательностей кода ДНК. В приложениях для пациентов цель состоит в том, чтобы использовать CRISPR для восстановления дефектных генов, которые могут вызвать заболевание или устранить или выбить последовательности, которые вызывают проблемы. Но проблемы возникают, когда рассматриваемые последовательности присутствуют как в здоровых, так и в больных клетках.