Tadqiqotchilar saraton bilan kurashish uchun yangi strategiyani yaratdilar va bu jarayonda CRISPR tizimidagi fermentdan foydalanishdi. Ushbu ferment o'zida o'smir hujayralarning DNKsini yo'q qilish va ularni o'zini yo'q qilishga majburlash qobiliyatiga ega.
Terapiyaning faoliyat mexanizmi
Nature jurnalida nashr etilgan ikkita maqolada batafsil bayon etilgan metodologiya, malign hujayra tomonidan hosil qilingan maxsus mRNA ni tanib olish uchun dasturlash mumkin bo'lgan fermentdan foydalanadi. Bu mRNA ni topgan holda, ferment hujayraning butun genomini parchalaydi. Olimlar bu texnika o'tkir dorilar bilan yetib bormaydigan mutatsiyali oqsil ishlab chiqaruvchi hujayralarni yo'q qilish uchun yangi yo'l bo'lishi mumkinligini ta'kidlaydilar.
Rivojlanishi va boshlang'ich qo'llanilishlari
Utah universiteti tibbiyot fakultetining molekulyar biologi Yang Liu, tadqiqotlardan birining muallifi, jarayonni «maxsus mRNA ni tanib oluvchi molekulyar o'lim kalitkasi» deb tasvirlab, uni «dasturlash mumkin bo'lgan kemoterapiya» sifatida belgiladi. Ushbu texnologiya allaqachon inson papillomavirusi (HPV) bilan bog'liq bosh va bo'yin saratonlari uchun eksperimental davolashni ishlab chiqishda qo'llanilgan. Ushbu loyiha Germaniya Zwingenberg joylashgan biotexnologiya kompaniyasi Akribion Therapeutics nazoratida amalga oshirilmoqda.
Klinik kutishlar va CRISPRning ishlashi
Akribionning asoschisi va R&D direktori Paul Scholz klinikalarni sinovlarining birinchi natijalari 2030 yilgacha erishilishi mumkin deb prognoz qiladi. CRISPR tizimlari tabiiy ravishda bakteriyalar va boshqa mikroorganizmlarda uchraydi va immunitet himoya mexanizmi sifatida ishlaydi. Ular singuvchi fermentlarni Cas chaqiruvchi RNA molekulalaridan foydalanib, singuvchilarning DNKsi tomon yo'naltiradi, bu esa genetik materialni kesish va yo'q qilish imkonini beradi. O'n yildan ortiq vaqtdan beri olimlar bu mexanizmni genetik tahrirlash uchun moslashtirishdi va Cas fermentlarini genomning aniq joylariga yo'naltirish uchun yo'l ko'rsatuvchi RNA'lar yaratishdi.
Cas12a2 fermentini kashf etish
Taxminan o'n yil oldin Utah shtat universiteti kimyogohi Ryan Jackson Logan (AQSh) Cas12a2 oqsili haqida tadqiqotlarni boshladi. Dastlab, tadqiqotchilar uning boshqa genetik tahrirlash fermentlari kabi xatti-harakat qilishini kutishgan, ammo natijalar bashoratlar bilan mos kelmadi. Jackson o'quvchilari kontaminatsiya qilganligini aytdi. Keyinchalik, uning jamoasi va boshqa bir guruh Cas12a2 ning farqli xatti-harakat ko'rsatishini aniqladi: u o'z yo'l ko'rsatuvchi RNA'siga mos keladigan RNA ketma-ketligini tanib olgandan so'ng, ferment hujayraning DNKsini tanlanmagan tarzda yo'q qilishni boshladi, bu esa uning o'sishini to'xtatdi. Tabiatda bu mexanizm bakteriyalar orasidagi infeksiyalarning tarqalishining oldini olishga yordam beradi.
Saraton mutatsiyalarining maqsadi
Tadqiqotlarda ishtirok etgan ikki jamoa bu mexanizmni davolash qiyin bo'lgan genetik mutatsiyalar sabab bo'lgan o'smirlarga qarshi kurash uchun moslashtirdi. Bir guruh Cas12a2 ni TP53 geni mutatsiyalari bilan og'rigan hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan RNA ni aniqlash uchun dasturlashtirdi, bu gen saraton holatlarining yarmi atrofida ta'sirlanadi. Boshqa biri fermentni KRAS geni mutatsiyalangan versiyasidan hosil bo'lgan RNA ga qarshi yo'naltirib, bu o'zgaruvchan oqsillari ba'zi eng agresiv saratonlarda nazoratsiz hujayra o'sishini rag'batlantiradi. Ikkala ishda ham Cas12a2 mutatsiyali hujayralarni yo'q qilishda yuqori aniqlikni namoyish etdi, hatto normal RNA ga nisbatan farq faqat bitta harf bo'lsa ham. Sinovlar laboratoriyada yetishtirilgan inson hujayralari va sichqonlarda o'tkazildi, bunda texnika TP53 mutatsiyalangan va HPV sabab bo'lgan o'smirlarni kamaytirdi.
Kelajakdagi potentsial va xavfsizlik muammolari
Zhejiang universitetining sintetik biologi Baojun Wang Hangzhou (Xitoy)da hozirgi tajribalar va insonlar uchun mavjud bo'lgan terapiya o'rtasida hali uzoq yo'l borligini ta'kidlaydi, garchi u ushbu ishni istiqbolli texnologiya uchun «sezilarli» konsepsiya isbotlangan deb hisoblasa ham. Yang Liu fikricha, Cas12a2 ning potentsiali o'smirlardan tashqariga kengayib, agar ular maxsus RNA ishlab chiqarilishiga bog'liq bo'lsa, kelajakda avtoimmun va nevrologik kasalliklarga ham qo'llanilishi mumkin. Gladstone institutlarining saraton biologi Jingkun Zeng, Kaliforniya, AQSh San-Fransisko joylashgan va TP53 bo'yicha tadqiqotning muallifi, bu texnologiya an'anaviy kemoterapiyalarga katta ustunlik berishiga ishonadi, chunki Cas12a2 faqat maqsadli RNA ga ega hujayralar ustida ishlaydi, aksincha, ko'pgina joriy davolashlar ajratmasdan tez bo'linayotgan hujayralarga hujum qiladi.
Cheklovlar va keyingi qadamlar
Taraqqiyotlarga qaramay, tadqiqotchilar klinik qo'llash uchun muhim to'siqlarni aniqlashdi. Bir qiyinchilik Cas12a2 ni hujayralar ichiga yetkazib berishdir, chunki bu sezilarli kattalikdagi oqsil. Shuningdek, u sog'lom hujayralarga zarar bermasligini tasdiqlash zarur. Tajribalar yuqori aniqlikni ko'rsatsa-da, faqat mutatsiyali RNA ga ega hujayralarni yo'q qilsa, Niderlandiya Saraton instituti genetigi Rene Bernards natijani «biroz xafa qiluvchi» deb baholadi, chunki u laboratoriya madunida ham barcha saraton hujayralarini yo'q qilmadi. Biroq, u Cas12a2 asosidagi terapiya o'smirlik boshqa davolashlar bilan birlashtirilishi mumkinligini baholaydi, bu samaradorlikni oshiradi va o'smirlik rezistentligi xavfini kamaytiradi, yakuniy xulosasi shuki, texnologiya hali ham katta salohiyatga ega va takomillashtirishni talab qiladi.