Главная / Новости / Терапия CRISPR способствует раку

Терапия CRISPR способствует раку

09.09.2022г.

Исследование показало, что терапия CRISPR может повредить геном.

Исследователи предупреждают: «Метод редактирования генома CRISPR очень эффективен, но не всегда безопасен. Иногда расщепленные хромосомы не восстанавливаются, и стабильность генома подвергается риску, что в конечном итоге может способствовать развитию рака».

Иллюстрация деления раковых клеток

Хотя терапия CRISPR невероятно эффективна, исследователи предупреждают, что она может способствовать развитию рака.

Согласно недавнему исследованию Тель-Авивского университета , использование терапии CRISPR, нового метода, получившего Нобелевскую премию, который включает в себя расщепление и редактирование ДНК , для лечения состояний, включая рак, заболевания печени и кишечника, а также генетические синдромы, сопряжено с опасностями . Исследователи изучили, как этот метод влияет на Т-клетки, которые представляют собой лейкоциты в иммунной системе, и обнаружили, что до 10% обработанных клеток потеряли генетический материал. Они объясняют, что такая потеря может привести к дестабилизации генома, что может привести к раку.

Доктор Ади Барзель из факультета наук о жизни Мудрого университета ТАУ и Центра передовой терапии Дотан руководил исследованием, которое было результатом сотрудничества между Тель-Авивским медицинским центром Сураски (Ихилов) и Тель-Авивским университетом, а также докторами Асафом Мади и докторами Ури Бен. - Дэвид с медицинского факультета ТАУ и Центр биоинформатики Эдмонда Дж. Сафры. Исследование было недавно опубликовано в престижном научном журнале Nature Biotechnology.

Понятие CRISPR

CRISPR — это революционный метод редактирования ДНК, который расщепляет последовательности ДНК в определенных местах, чтобы удалить нежелательные сегменты или восстановить или ввести полезные сегменты.

Метод, который был разработан около десяти лет назад, уже доказал свою эффективность в лечении различных заболеваний, включая рак, заболевания печени, генетические синдромы и многое другое.

  • Первое авторизованное клиническое исследование с использованием CRISPR было проведено в 2020 году в Пенсильванском университете, когда исследователи применили технологию к Т-клеткам — лейкоцитам иммунной системы.
  • Используя Т-клетки от донора, ученые создали сконструированный рецептор, который нацеливается на раковые клетки, при этом используя CRISPR для уничтожения генов, кодирующих исходный рецептор, что в противном случае побудило бы Т-клетки атаковать клетки в организме реципиента.
  • В настоящем исследовании исследователи стремились выяснить, могут ли потенциальные преимущества терапии CRISPR быть компенсированы рисками, связанными с самим расщеплением, предполагая, что поврежденная ДНК не всегда может восстановиться.

Доктор Бен-Давид и его научный сотрудник Эли Реувени объясняют: «Геном в наших клетках часто разрушается по естественным причинам, но обычно он способен восстанавливаться без причинения вреда. Тем не менее, иногда определенная хромосома не может восстановиться, и большие участки или даже вся хромосома теряются. Такие хромосомные нарушения могут дестабилизировать геном, и мы часто наблюдаем это в раковых клетках. Таким образом, терапия CRISPR, в которой ДНК намеренно расщепляется как средство для лечения рака, в крайних случаях может фактически способствовать развитию злокачественных новообразований».

Чтобы изучить степень потенциального ущерба, исследователи повторили эксперимент в Пенсильвании в 2020 году, расщепив геном Т-клеток точно в тех же местах — хромосомах 2, 7 и 14 (из 23 пар хромосом генома человека). Используя современную технологию, называемую секвенированием РНК одной клетки , они проанализировали каждую клетку отдельно и измерили уровни экспрессии каждой хромосомы в каждой клетке.

Хромосомная сегрегация

Расхождение хромосом в делящихся клетках. Цитоскелет клетки показан красным, ДНК — синим, а белок, который маркирует делящиеся клетки, — зеленым. Авторы и права: Том Винклер, лаборатория Бена Дэвида.

Таким образом, в некоторых клетках была обнаружена значительная потеря генетического материала. Например, когда хромосома 14 была расщеплена, около 5% клеток демонстрировали небольшую экспрессию или отсутствие экспрессии этой хромосомы. Когда все хромосомы были расщеплены одновременно, повреждение увеличилось: 9%, 10% и 3% клеток не смогли восстановить разрыв в хромосомах 14, 7 и 2 соответственно. Однако три хромосомы различались по степени повреждения, которое они получили.

Доктор Мади и его ученица Элла Гольдшмидт объясняют: «Секвенирование РНК одиночных клеток и компьютерный анализ позволили нам получить очень точные результаты. Мы обнаружили, что причиной различий в повреждениях было точное место расщепления на каждой из трех хромосом. В целом наши результаты показывают, что более 9% Т-клеток, генетически отредактированных с помощью метода CRISPR, потеряли значительное количество генетического материала. Такая потеря может привести к дестабилизации генома, что может способствовать раку».

Осторожность при использовании CRISPR

Основываясь на своих выводах, исследователи предупреждают, что при использовании терапевтических средств CRISPR следует проявлять особую осторожность. Они также предлагают альтернативные, менее рискованные методы для конкретных медицинских процедур и рекомендуют дальнейшие исследования двух видов потенциальных решений: сокращение производства поврежденных клеток или выявление поврежденных клеток и их удаление до того, как материал будет введен пациенту.

Доктор Барзель и его докторская степень, студент Алессио Нахмад заключает: «Наша цель в этом исследовании состояла в том, чтобы пролить свет на потенциальные риски при использовании терапевтических средств CRISPR. Мы сделали это, хотя и осознаем существенные преимущества технологии. На самом деле, в других исследованиях мы разработали методы лечения на основе CRISPR, в том числе многообещающую терапию СПИДа. Мы даже создали две компании — одна использует CRISPR, а другая сознательно избегает этой технологии. Другими словами, мы продвигаем эту высокоэффективную технологию, в то же время предостерегая от ее потенциальных опасностей. Это может показаться противоречием, но как ученые мы очень гордимся нашим подходом, потому что считаем, что это самая суть науки: мы не «выбираем чью-то сторону». Мы рассматриваем все аспекты проблемы, как положительные, так и отрицательные, и ищем ответы».

Источник

Метки:



Читайте далее: