درمان سرطان با هدف‌گیری کروموزوم‌های اضافی توسط کریسپر

به گزارش پایگاه خبری “ججین” به نقل از ایسنا، دانشمندان دانشگاه ییل(Yale) یک راه درمانی بالقوه و جدید برای مبارزه با سرطان کشف کرده‌اند. این تیم با استفاده از فناوری ویرایش ژن موسوم به کریسپر(CRISPR)، کروموزوم‌های اضافی را از سلول‌های سرطانی حذف کرد و دریافت که آنها دیگر نمی‌توانند خارج از کنترل رشد کنند.

سلول‌های سالم انسان دارای ۲۳ جفت کروموزوم هستند، اما برای بیش از یک قرن مشاهده شده است که اکثر سلول‌های سرطانی دارای کروموزوم‌های اضافی هستند. این وضعیت به عنوان آنیوپلوئیدی(aneuploidy) یا ناهولادی شناخته می‌شود، اما نقش دقیق آن در سرطان همچنان یک راز باقی مانده است.

آنیوپلوئید یا آنوپلوئید در زیست‌شناسی، ژن‌شناسی و زیست‌فناوری به اندامگان یا یاخته‌ای که یک یا چند کروموزوم کمتر یا بیشتر از تعداد معمول کروموزوم‌های گونه‌ی مربوطه داشته باشند، می‌گویند.

حال آیا آنیوپلوئیدی علت اصلی سرطان است یا فقط یکی از علائم آن است؟ دانشمندان دانشگاه ییل در یک مطالعه جدید، نقش آن را بررسی کردند.

جیسون شلتزر، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: برای مدتی طولانی، ما می‌توانستیم آنیوپلوئیدی را مشاهده کنیم، اما آن را دستکاری نکرده‌ایم. ما فقط ابزار مناسبی نداشتیم. اما در این مطالعه، از تکنیک مهندسی ژن کریسپر برای توسعه یک رویکرد جدید برای حذف کل کروموزوم‌ها از سلول‌های سرطانی استفاده کردیم که یک پیشرفت فنی مهم است. توانایی دستکاری کروموزوم‌های آنیوپلوئید به این روش به درک بیشتری از نحوه عملکرد آنها منجر می‌شود.

پژوهشگران برای شروع، بر روی نوعی از آنیوپلوئیدی متمرکز شدند که در آن سلول یک نسخه سوم از ساختاری به نام “بازوی q” را در کروموزوم ۱ به دست می‌آورد. این اشتباه در انواع مختلف سرطان از مراحل اولیه یافت می‌شود و با پیشرفت بیماری مرتبط است.

پژوهشگران ابزاری را به نام «بازیابی دیزومی در سلول‌های آنیوپلوئیدی با استفاده از هدف‌گیری کریسپر»(ReDACT) توسعه دادند و زمانی که از آن برای از بین بردن این کروموزوم‌های اضافی استفاده کردند، دریافتند که سلول‌ها توانایی تشکیل تومورهای بدخیم را از دست دادند.

با بررسی دقیق‌تر، مکانیسمی برای اینکه چرا آنیوپلوئیدی می‌تواند پیشرفت سرطان را تقویت کند، پیدا کردند. آنها دریافتند که ژن‌های خاصی که رشد سرطان را تحریک می‌کنند، به جای دو کروموزوم معمول، روی سه کروموزوم کدگذاری شده‌اند.

سپس آزمایش کردند که آیا می‌توان از این مکانیسم به عنوان یک هدف درمانی برای درمان سرطان استفاده کرد؟ قبلاً مشخص شده بود که ژنی به نام UCK۲ به داروهای خاصی حساس است و پژوهشگران در اینجا دریافتند که این ژن باعث می‌شود سلول‌های دارای یک نسخه اضافی از کروموزوم ۱ (و نسخه سوم UCK۲) نسبت به این داروها حساس‌تر شوند.

پژوهشگران سلول‌های عادی و آنیوپلوئیدی را در دسته‌هایی با هم مخلوط کردند و دریافتند که سلول‌های آنیوپلوئیدی، بدون مداخله، پس از ۹ روز رشد می‌کنند تا ۷۵ درصد از دسته را تشکیل دهند. اما هنگامی که با داروهایی که UCK۲ را هدف قرار می‌دهند، مخلوط شدند، سلول‌های آنیوپلوئیدی پس از ۹ روز به تنها ۴ درصد از دسته کاهش یافتند.

این به پژوهشگران فهماند که آنیوپلوئیدی به طور بالقوه می‌تواند به عنوان یک هدف درمانی برای سرطان عمل کند.

تقریباً همه سرطان‌ها آنیوپلوئیدی هستند، بنابراین اگر راهی برای هدف‌گیری انتخابی آن سلول‌های آنیوپلوئیدی داشته باشیم، از نظر تئوری می‌تواند راه خوبی برای هدف قرار دادن سرطان باشد، آن هم در حالی که تأثیر کمتری بر بافت‌های طبیعی و غیر سرطانی دارد.

البته این پژوهش هنوز در روزهای اولیه خود است و تاکنون فقط در سلول‌های کشت داده شده در آزمایشگاه آزمایش شده است. اما این یک ایده جذاب است که در نهایت می‌تواند قفل درمان‌های جدید سرطان را بشکند و این تیم هم‌اکنون در حال تلاش برای حرکت به سمت انجام آزمایش‌های حیوانی است.

این پژوهش در مجله «ساینس»(Science) منتشر شده است.