Xərçəng hüceyrələrini əzələ hüceyrələrinə çevirmək – CRISPR texnologiyası səhnədə

Elm dünyasında hər uğurlu dərmanın kəşfə aparan bir hekayəsi var və bu cür tədqiqatlar yeni dərmanların yetişdiyi torpaq kimidir. Rabdomiosarkoma (RMS) uşaqların əzələ hüceyrələrinə bənzəyən dağıdıcı və aqressiv uşaq xərçəngi növüdür. Cold Spring Harbor Laboratoriyasından professor Christopher Vakoc və komandası bu xərçəng hüceyrələrini əzələ hüceyrələrinə çevirə biləcək üsul üzərində işləyirlər. Bu, xərçəng müalicəsində inqilab yarada biləcək elmi kəşfin başlanğıcı ola bilər.

Bir vaxtlar xərçəng hüceyrəsi idi, indi əzələdir

Christopher Vakoc və Martyna Sroka-nın rəhbərlik etdiyi komanda RMS hüceyrələrini əzələ hüceyrələrinə çevirə biləcək üsul kəşf etdi. Bu çevrilmə zamanı hüceyrələr tipik əzələ xüsusiyyətləri və funksiyaları qazanır. Bu, hüceyrələrdə NF-Y adlı zülalın miqdarı azaldıldıqda baş verir. NF-Y çatışmadıqda xərçəng çoxalmağı dayandırır və tipik əzələ xüsusiyyətləri qazanmağa başlayır.

Yeni müalicə üsulu: Differensiasiya terapiyası

Bu müalicə üsulu differensiasiya (fərqləndirmə) terapiyası kimi tanınır və RMS-də işləyib-işləməyəcəyi bilinmirdi. Lakin indi Vakoc-un laboratoriyasındakı tədqiqatlar sayəsində bu, real ehtimala çevrilib. Komanda RMS hüceyrələrini əzələ hüceyrələrinə çevirə biləcək genləri tapmaq üçün CRISPR-dan istifadə edən yeni genetik skrininq üsulu hazırladı. Bu prosesdə NF-Y zülalının çevrilmədə kritik rol oynadığı kəşf edildi.

CRISPR əsaslı genetik hədəfləmə: Xərçəng müalicəsində inqilab yaradan üsul

Son illərdə CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) texnologiyası gen redaktəsi sahəsində inqilab yaradıb. Bu texnologiya alimlərə DNA-dakı müəyyən genləri hədəfləməyə və redaktə etməyə imkan verir, xəstəliklərin müalicəsində yeni qapılar açır. Rabdomiosarkoma üzrə bu son tədqiqatda CRISPR əsaslı genetik hədəfləmə NF-Y zülalının çatışmazlığının xərçəng hüceyrələrinin normal əzələ hüceyrələrinə çevrilməsini təmin edə biləcəyini ortaya qoyub.

Tədqiqatda istifadə olunan CRISPR üsulu

1. Genin müəyyənləşdirilməsi: Əvvəlcə tədqiqatçılar RMS hüceyrələrinin normal əzələ hüceyrələrinə çevrilməsini təmin edə biləcək potensial genləri müəyyənləşdirmək üçün genetik skrininq üsullarından istifadə edirlər. Bu tədqiqatda NF-Y zülalının kritik rol oynadığı müəyyənləşdirilib.
2. Gen redaktəsi: CRISPR-Cas9 sistemi müəyyən genin (bu halda NF-Y gen kompleksi) hədəflənməsini və redaktəsini təmin edir. Bu sistem RNA molekullarından istifadə edərək hədəf geni tanıyır və Cas9 adlı ferment vasitəsilə DNA-nı kəsir.
3. Genin inaktivasiyası: Cas9 fermenti NF-Y genini kəsir. Bu, genin funksiyasını itirməsinə və hüceyrələrin fərqliləşməsinin (differensiasiya) başlamasına səbəb olur.

Yuxarıda, RMS hüceyrələrinin sağlam əzələ hüceyrələrinə çevrilməsi göstərilir. Hüceyrələrdə NF-Y azaldıldıqda xərçəng çoxalmağı dayandırır və tipik əzələ xüsusiyyətləri ilə funksiyalarını qazanmağa başlayır. Alt sıradakı mikroskopiya görüntüləri bu çevrilmədən əvvəlki və sonrakı real hüceyrələri göstərir.

Tətbiq

Bu tədqiqatda CRISPR texnologiyasından istifadə edilərək NF-Y gen kompleksi hədəflənib və inaktivləşdirilib. Bu inaktivləşmə RMS hüceyrələrinin miogen differensiasiyasını (əzələ hüceyrələrinə çevrilməsini) dayandıran PAX3-FOXO1 füzyon zülalının funksiyasını itirməsinə səbəb olur. Nəticədə hüceyrələr normal əzələ hüceyrələrinə çevrilməyə başlayır; bu da xərçəng hüceyrələrinin nəzarətsiz çoxalmasını dayandırır və normal hüceyrə funksiyalarını bərpa edir.

NF-Y ilə RMS arasındakı yeni əlaqə

Bu yeni kəşf differensiasiya terapiyasını xəstələrə çatdıra biləcək zəncirvari reaksiyanı başlada bilər. Texnologiya digər xərçəng növlərində də keçərli ola bilər. Bu, alimlərin bir gün digər şişləri də sağlam hüceyrələrə çevirməyi öyrənə biləcəyi deməkdir.

Gələcəyin müalicəsi: Daha əlçatan differensiasiya terapiyası

Vakoc bu texnologiyanın istənilən xərçəngi araşdırmaq və onu necə differensiasiya etdirməyi tapmaq üçün istifadə potensialını vurğulayır. Bu, differensiasiya terapiyasını daha əlçatan etmək üçün kritik addım ola bilər.

Dəstək və ümid: Ailələr və Vakoc-un laboratoriyası

Cold Spring Harbor Laboratoriyasında xərçənglə bağlı kəşfləri həmin xərçənglərə görə yaxınlarını itirmiş, o bölgədə yaşayan ailələr dəstəkləyir. Vakoc belə deyir: "Bir qədər ümidsizlik içində yeni müalicə strategiyası tapmağa çalışmaq üçün bir araya gəldilər və bizi maliyyələşdirdilər". İndi bu ailələr və Vakoc-un laboratoriyası uşaqların həyatını xilas edə, xərçəng müalicəsini kökündən dəyişdirə biləcək elmi sıçrayışın qəhrəmanları ola bilərlər.