تبدیل سلول‌های سرطانی به سلول عضلانی – فناوری CRISPR در صحنه
در این مقاله
در جهان علم، هر داروی موفق داستانی از مسیر کشف دارد و این پژوهش‌ها مانند خاکی هستند که داروهای جدید در آن زاده می‌شوند. رابدومیوسارکوم (RMS) نوعی سرطان ویرانگر و تهاجمی دوران کودکی است که به سلول‌های عضلانی کودکان شباهت دارد. پروفسور Christopher Vakoc و گروهش در آزمایشگاه Cold Spring Harbor بر روشی کار می‌کنند که این سلول‌های سرطانی را به سلول عضلانی تبدیل کند؛ این می‌تواند آغاز کشفی علمی با ظرفیت ایجاد انقلاب در درمان سرطان باشد.
زمانی سلول سرطانی بود، اکنون عضله است
گروه به رهبری Christopher Vakoc و Martyna Sroka روشی کشف کرد که می‌تواند سلول‌های RMS را به سلول عضلانی تبدیل کند. در این تبدیل، سلول‌ها ویژگی‌ها و کارکردهای معمول عضله را می‌یابند. این اتفاق وقتی رخ می‌دهد که پروتئینی به نام NF-Y در سلول‌ها کاهش یابد. در نبود NF-Y، سرطان تکثیر را متوقف می‌کند و به کسب ویژگی‌های معمول عضله می‌پردازد.
روشی جدید برای درمان: درمان تمایزی
این روش درمانی، درمان تمایزی (متفاوت‌سازی) نام دارد و معلوم نبود در RMS مؤثر خواهد بود یا نه. اما اکنون به کمک پژوهش‌های آزمایشگاه Vakoc، به احتمالی واقعی تبدیل شده است. گروه برای یافتن ژن‌های قادر به تبدیل سلول‌های RMS به سلول عضلانی، روش جدید غربالگری ژنتیکی با استفاده از CRISPR توسعه داد. در این فرایند کشف شد پروتئین NF-Y در تبدیل نقشی حیاتی دارد.
هدف‌گیری ژنتیکی مبتنی بر CRISPR: روشی تحول‌آفرین در درمان سرطان
در سال‌های اخیر، CRISPR (تکرارهای کوتاه پالیندرومیک خوشه‌ای با فاصله‌های منظم) به‌عنوان فناوری، در حوزه ویرایش ژن انقلاب ایجاد کرده است. این فناوری به دانشمندان امکان می‌دهد ژن‌های مشخصی را در DNA هدف بگیرند و ویرایش کنند و راه‌های جدیدی برای درمان بیماری‌ها بگشایند. در این پژوهش اخیر رابدومیوسارکوم، هدف‌گیری ژنتیکی مبتنی بر CRISPR نشان داد کمبود پروتئین NF-Y می‌تواند تبدیل سلول سرطانی به سلول عضلانی طبیعی را ممکن کند.
روش CRISPR استفاده‌شده در مطالعه
- شناسایی ژن: ابتدا پژوهشگران از غربالگری ژنتیکی برای شناسایی ژن‌های بالقوه قادر به تبدیل سلول‌های RMS به سلول عضلانی طبیعی استفاده می‌کنند. در این مطالعه نقش حیاتی پروتئین NF-Y مشخص شد.
- ویرایش ژن: سامانه CRISPR-Cas9 هدف‌گیری و ویرایش ژنی مشخص (در این مورد مجموعه ژنی NF-Y) را ممکن می‌کند. این سامانه با مولکول‌های RNA ژن هدف را شناسایی می‌کند و از طریق آنزیمی به نام Cas9، DNA را می‌بُرد.
- غیرفعال‌سازی ژن: آنزیم Cas9 ژن NF-Y را می‌بُرد؛ این امر باعث از دست رفتن عملکرد ژن و تحریک تمایز سلول‌ها می‌شود.
در بالا، تبدیل سلول‌های RMS به سلول عضلانی سالم نشان داده شده است. با کاهش NF-Y در سلول‌ها، سرطان تکثیر را متوقف می‌کند و به کسب ویژگی‌ها و کارکردهای معمول عضله می‌پردازد. تصاویر میکروسکوپی ردیف پایین، سلول‌های واقعی را پیش و پس از این تبدیل نشان می‌دهند.
کاربرد
در این مطالعه با فناوری CRISPR، مجموعه ژنی NF-Y هدف گرفته و غیرفعال شد. این غیرفعال‌سازی موجب از دست رفتن عملکرد پروتئین ادغامی PAX3-FOXO1 می‌شود که تمایز میوژنیک سلول‌های RMS (تبدیل به سلول عضلانی) را متوقف می‌کند. در نتیجه، سلول‌ها به سلول عضلانی طبیعی تبدیل می‌شوند؛ این امر تکثیر کنترل‌نشده سلول سرطانی را متوقف و کارکردهای طبیعی سلول را بازمی‌گرداند.
رابطه جدید NF-Y و RMS
این کشف جدید ممکن است واکنش زنجیره‌ای‌ای آغاز کند که درمان تمایزی را به بیماران برساند. این فناوری شاید برای سرطان‌های دیگر نیز صدق کند؛ یعنی دانشمندان ممکن است روزی بیاموزند تومورهای دیگر را به سلول سالم تبدیل کنند.
درمان آینده: درمان تمایزی دسترس‌پذیرتر
Vakoc بر ظرفیت استفاده از این فناوری برای بررسی هر سرطان و یافتن راه تمایز دادن آن تأکید می‌کند. این می‌تواند گامی حیاتی برای دسترس‌پذیرتر کردن درمان تمایزی باشد.
حمایت و امید: خانواده‌ها و آزمایشگاه Vakoc
کشف‌های سرطان در آزمایشگاه Cold Spring Harbor را خانواده‌های ساکن آن منطقه که عزیزانشان را بر اثر این سرطان‌ها از دست داده‌اند پشتیبانی می‌کنند. Vakoc می‌گوید: «با کمی ناامیدی گرد هم آمدند تا راهبرد درمانی تازه‌ای بیابند و بودجه ما را تأمین کردند». اکنون این خانواده‌ها و آزمایشگاه Vakoc ممکن است قهرمانان پیشرفتی علمی شوند که می‌تواند جان کودکان را نجات دهد و درمان سرطان را از بنیاد تغییر دهد.
منابع
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک می‌کند.
نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمی‌شود.
اولین نظر را شما بنویسید.