Daljinsko ubijanje raka novim CRISPR alatom

Američki biomedicinski inženjeri iskoristili su fokusirani ultrazvuk za poboljšanje CRISPR-a, revolucionarnog alata koji omogućuje modificiranje DNK u živim organizmima. Zahvaljujući CRISPR-u, medicinski stručnjaci uskoro će imati neviđenu kontrolu nad načinom na koji liječe i sprječavaju neke od naših najizazovnijih genetskih poremećaja i bolesti.

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) je Nobelovom nagradom nagrađen alat za uređivanje gena, koji znanstvenici već naširoko koriste za izrezivanje i modificiranje sekvenci DNK za uključivanje i isključivanje gena ili umetanje nove DNK koja može ispraviti abnormalnosti. CRISPR koristi enzim poznat kao Cas9 za izrezivanje i promjenu DNK.

Inženjeri u Odsjeku za biomedicinsko inženjerstvo Na Školi inženjerstva Sveučilišta Kalifornija Viterbi, sada su razvili ažuriranje alata koje će omogućiti CRISPR tehnologiji da bude još moćnija uz pomoć fokusiranog ultrazvuka. Dobiveni skup alata omogućit će precizno usmjeravanje CRISPR uređivanja gena na specifična područja koja zahtijevaju tretman. Istraživački tim već primjenjuje ovo otkriće kako bi poboljšao svoj rad u imunoterapiji raka.

Umjesto kontinuiranog uređivanja genoma, ovom metodom je sada moguće kontrolirati aktivaciju CRISPR-a na određenom mjestu i u određeno vrijeme pomoću neinvazivnog ultrazvučnog vala na daljinsko upravljanje.

Najnoviji rad koristi imunoterapiju raka kako bi pokazao snagu koju fokusirani ultrazvuk može dodati CRISPR alatima, gdje tim koristi fokusirani ultrazvuk CRISPR i imunoterapiju za iskorijenjivanje stanica raka u studijama na miševima, a znanstvenici kažu da se alat može primijeniti na širok raspon genetskih poremećaja, bolesti i autoimunih stanja.

Fokusirani ultrazvuk koristi ultrazvučne valove za pokretanje promjene temperature na točnom mjestu gdje istraživači žele da se aktivira protein CRISPR. Na primjer, to bi moglo biti mjesto tumora gdje se CRISPR treba koristiti za modificiranje DNK stanica raka kako bi bile osjetljivije na napad imunoterapije temeljene na CAR T stanicama.

Što se tiče borbe protiv raka, istraživački tim koristio je CRISPR s fokusiranim ultrazvukom za ciljanje telomera, strukture DNK proteina koja se nalazi na kraju kromosoma koja štiti integritet kromosoma i ograničava broj dijeljenja stanice. Sustav istraživačkog tima utrostručuje učinak ubijanja raka otpuštanjem njihovih SynNotch CAR T stanica koje napadaju samo stanice raka koje eksprimiraju protein poznat kao CD19 (koji alat CRISPR uključuje), smanjujući rizik od oštećenja zdravih stanica, pri čemu površina tumora tada djeluje kao centar za obuku ovih CAR T-stanica. 

Tim je pokazao obećavajuće laboratorijske rezultate korištenjem fokusiranog ultrazvučnog CRISPR alata u kombinaciji s CAR T-cell tehnologijom na miševima, gdje tumor ne samo da je usporavao rast, već se i očistio, odnosno propao i nestao.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications možete pronaći na ovoj poveznici.