Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Принуждение к самоубийству

Генетический редактор впервые «принудил» раковые клетки к суициду

РИА Новости

Молекулярные биологи впервые успешно применили геномный редактор CRISPR/Cas9 для подавления роста раковых клеток и включения программы их суицида, и использовали его для лечения нескольких мышей от рака, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Methods (Liu et al., Directing cellular information flow via CRISPR signal conductors).

Геномный редактор CRISPR/Cas9, названный главным научным прорывом 2015 года, был создан американским ученым Фэнем Чжаном (Feng Zhang) и рядом других молекулярных биологов примерно три года назад, и с тех пор он пережил несколько модернизаций, которые позволяют ученым использовать его для редактирования генома со стопроцентной точностью.

Один из наиболее перспективных вариантов использования CRISPR/Cas9, как рассказывают Чжимин Цай (Zhiming Cai) из университета Шэньчжэня (Китай), является возможность применения данного редактора для «починки» систем самоуничтожения в раковых клетках, поломка которых чаще всего является причиной формирования опухоли и ее бесконтрольного размножения.

Молекулярный «паспорт»

Эта идея считается правительством КНР настолько перспективной, что еще в июле этого года китайские молекулярные биологи получили разрешение на проведение подобных опытов на добровольцах с неизлечимой формой рака легких, который ученые попытаются уничтожить, перепрограммировав их иммунные клетки.

Цай и его коллеги сделали первый шаг к реализации этой задачи, успешно испытав CRISPR/Cas9 в деле борьбы с раком на мышах, превратив его в своеобразную «экстренную кнопку», реагирующую на внутриклеточные или искусственные химические сигналы и заставляющую клетку исполнить определенные действия, в том числе и убить себя.

Это небольшое изменение меняет суть CRISPR/Cas9 – оно превращает этот редактор в избирательный инструмент, фактически в программируемый био-компьютер, который начинает редактировать ДНК только при исполнении некоторых условий, к примеру, присутствия особых дефектных белков в раковых клетках или сигнальных молекул препарата, которые вводятся в опухоль врачами.

Подобная система работает достаточно просто – в ней, вместо обычных «направляющих» РНК, содержащих в себе информацию о редактируемых генах, используются специальные версии этих молекул, которые блокируют работу белка Cas9, производящего все операции над геномом. На одном из ее концов расположен участок, к которому может присоединиться определенная молекула лекарства или белка, и разблокировать Cas9.

Боевая ДНК-редактура

Более того, подобный подход позволяет не просто убивать определенные клетки, как объясняют ученые, но и создавать целые логические цепочки и своеобразные «био-компьютеры» на базе РНК, которые будут принимать самостоятельные решения внутри организма по тому, как лечить ту или иную болезнь или какие изменения нужно проводить в геноме в текущий момент времени и при текущих обстоятельствах.

Проверив работу этой системы на культурах раковых клеток в пробирке, группа Цая попыталась использовать ее для лечения рака, настроив ее таким образом, что редактор включался при появлении молекул белка NPM, сигнализирующего о начале развития рака в мочевом пузыре. Когда Cas9 включался, он активировал так называемые «белки-стражи» p53 и p21, отключенные или малоактивные в раковых клетках. Оба этих вещества отвечают за запуск апоптоза, программы клеточного самоуничтожения, включающейся в нормальных условиях при фатальном повреждении ДНК.

Их искусственное включение, как показали опыты на мышах, в чье тело ученые ввели небольшие фрагменты опухолей, приводило к массовой гибели раковых клеток и резкому уменьшению размеров и массы опухоли, но при этом работа CRISPR/Cas9 никак не затрагивала здоровые клетки, где молекулы NPM и прочих онкомаркеров встречаются крайне редко или не присутствуют в принципе.

Подобные успехи и создание системы «программирования» CRISPR/Cas9, как надеются авторы статьи, ускорит разработку противораковых геномных вакцин, безопасных для клинического применения, и поможет им быстрее пройти испытания на животных и добровольцах.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 12.09.2016


Читать статьи по темам:

лечение рака генная инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Клинические исследования технологии CRISPR/Cas9

В эксперименте по применению химерных Т-лимфоцитов для иммунотерапии рака примут участие 18 человек с различными типами онкопатологии: миеломой, саркомой и меланомой.

читать

Химера против рака

Идея создания химерных антигенных рецепторов (сhimeric antigen receptor, CAR) принадлежит химику и иммунологу Зелигу Эшхару из Института наук имени Вейцмана.

читать

Интервью с биологом о перспективах генной инженерии

Александр Панчин – о многообещающих иммунных ГМ-клетках и светлом будущем, которые они сулят больному человечеству.

читать

Противораковый препарат станет дешевле

Даже современные производители получают около половины своих препаратов из растений. Но когда этот процесс затруднён угрозой исчезновения вида или сложностями в выращивании, в игру вступает биоинженерия.

читать

Цитотоксины из стволовых клеток против рака мозга

Инкапсулированные в биоразлагаемый гель стволовые клетки, синтезирующие цитотоксины, помогают убивать клетки раковой опухоли головного мозга в полости, оставшейся после ее резекции.

читать