Ανακάλυψη CRISPR για τη στόχευση DNΑ όγκων και την προστασία υγιών κυττάρων
Ο καρκίνος είναι γνωστός για την ικανότητά του να αποφεύγει την ανίχνευση, ωστόσο οι λεπτές χημικές διαφορές μεταξύ καρκινικών και υγιών κυττάρων επιτρέπουν στους ερευνητές να τα διακρίνουν. Μια ομάδα επιστημόνων από το Wageningen University & Research και το Van Andel Institute έχει βρει μια έξυπνη μέθοδο να εκμεταλλευτεί αυτή τη διαφορά. Χρησιμοποιώντας μια παραλλαγή του CRISPR, μπορούν να αναγνωρίζουν και να κόβουν επιλεκτικά το DNA των όγκων, ενώ ταυτόχρονα διατηρούν ανέπαφα τα υγιή κύτταρα. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Nature, προσφέρει μια ελπιδοφόρα προοπτική για θεραπείες που στοχεύουν με ακρίβεια τα καρκινικά κύτταρα.
Η νέα μέθοδος βασίζεται στη μεθυλίωση του DNA
Η καινοτόμος αυτή προσέγγιση χρησιμοποιεί τις μεθυλικές ομάδες, μικροσκοπικά χημικά σήματα που συνδέονται με το DNA και ρυθμίζουν την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση συγκεκριμένων γονιδίων. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι μορφές μεθυλίωσης μεταβάλλονται στα καρκινικά κύτταρα, λειτουργώντας ως μοριακά «δαχτυλικά αποτυπώματα» που τα διαφοροποιούν από τα υγιή κύτταρα.
Η διαδικασία επικεντρώνεται στον ThermoCas9
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τον ThermoCas9, μια παραλλαγή του CRISPR που ανακαλύφθηκε πριν από αρκετά χρόνια από τον Dr. John van der Oost. Όπως συμβαίνει και με άλλα συστήματα CRISPR, οι επιστήμονες μπορούν να προγραμματίσουν τον ThermoCas9 να εντοπίζει και να κόβει συγκεκριμένα τμήματα του DNA εντός ενός κυττάρου. Η αναλύτρια του VAI, Dr. Hong Li, και η ομάδα της κατάφεραν να αποδείξουν ότι ο ThermoCas9 είναι ικανός να διακρίνει μεταξύ μη μεθυλιωμένων και μεθυλιωμένων γονιδίων.
Επιτυχία σε καλλιέργειες κυττάρων
Η ομάδα προχώρησε σε πειράματα με ανθρώπινα κύτταρα που αναπτύχθηκαν σε καλλιεργητικά πιάτα: υγιή κύτταρα σε ένα σετ πιάτων και καρκινικά σε άλλο. Το πείραμα απέδωσε. Ο ThermoCas9 μπόρεσε να κόψει το DNA στα καρκινικά κύτταρα, αφήνοντας τα υγιή ανέπαφα. Έτσι, αποδείχθηκε η ικανότητα του συστήματος να ανιχνεύει τις λεπτές χημικές διαφορές ανάμεσα στα καρκινικά και τα υγιή κύτταρα και να επιδρά πάνω τους.
Μια νέα εποχή στον τομέα της έρευνας
Ο ThermoCas9 είναι ο πρώτος CRISPR-σχετικός ενζυμικός παράγοντας που αντιδρά στις διαφορές στη μέθοδο μεθυλίωσης του DNA στα ανθρώπινα και άλλα ευκαρυωτικά κύτταρα. Αυτό δείχνει μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση στην ανάπτυξη θεραπειών για τον καρκίνο. “Ο ThermoCas9 χρησιμοποιεί τη μέθυλωση ως διεύθυνση για να στοχεύσει ακριβώς τα καρκινικά κύτταρα, αφήνοντας ανέπαφα τα υγιή”, δήλωσε η Li. “Αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να αλλάξουν τα δεδομένα στον τομέα”.
Προοπτικές και προκλήσεις
Παρά την υποσχόμενη νίκη στην επιλεκτική διάσπαση του DNA, η έρευνα βρίσκεται ακόμη στα πρώτα στάδια. Το επόμενο βήμα είναι να αποδειχθεί ότι αυτή η επιλεκτική διαδικασία μπορεί πραγματικά να προκαλέσει θάνατο στα καρκινικά κύτταρα. Η σημασία της μέθοδος επεκτείνεται και σε άλλες ασθένειες, όπως ο καρκίνος της παιδικής ηλικίας και αυτοάνοσες διαταραχές. Στο μέλλον, οι ερευνητές ελπίζουν ότι ο ThermoCas9 ή μια παρόμοια μέθοδος θα μπορέσουν να αναγνωρίσουν παθολογικά κύτταρα με βάση τις χημικές τους «υπογραφές» και να τα απενεργοποιούν επιλεκτικά.
