Un nou instrument CRISPR taie selectiv ADN-ul tumorilor, protejând celulele sănătoase
Cercetătorii de la Wageningen University & Research și Van Andel Institute au descoperit o metodă inovatoare de identificare și distrugere a ADN-ului tumorilor, lăsând celulele sănătoase neafectate.
Cercetarea, publicată în revista Nature, prezintă un sistem bazat pe o variantă de CRISPR care folosește diferențele chimice subtile dintre celulele canceroase și cele sănătoase. Acest instrument, denumit ThermoCas9, reușește să taie ADN-ul tumoral, protejând în același timp celulele sănătoase.
Noua metodă se bazează pe grupuri metil, etichete chimice mici atașate de ADN care reglează activitatea genelor. Procesul de metilare a ADN-ului este modificat în celulele canceroase și poate acționa ca o „amprentă moleculară” care le diferențiază de cele sănătoase.
ThermoCas9 a fost descoperit anterior de John van der Oost, Ph.D., și permite cercetătorilor să programeze sistemul pentru a localiza și a tăia secțiuni specifice de ADN. Echipa a introdus ThermoCas9 în culturi de celule umane, demonstrând că acesta a reușit să taie ADN-ul în celulele tumorale, lăsând intact ADN-ul sănătos.
ThermoCas9 este prima enzimă asociată CRISPR care răspunde la diferențele de metilare a ADN-ului la celulele umane și eucariote. Aceasta deschide perspective noi pentru un sistem care vizează în mod specific celulele tumorale.
„ThermoCas9 folosește metilarea ca pe o adresă pentru a targeta cu precizie celulele canceroase, lăsând celulele sănătoase neatins,” a declarat Li. „Descoperirile ar putea schimba jocul.”
Selectivitatea ThermoCas9 se explică prin modul în care se leagă de ADN. Înainte de a tăia ADN-ul, sistemul CRISPR trebuie să se atașeze de o secvență de recunoaștere scurtă, cunoscută sub numele de PAM (Protospacer Adjacent Motif). Unicitatea ThermoCas9 constă în faptul că secvența sa PAM include un loc de metilare uman, ceea ce îi permite să conțină un grup metil.
„Sistemul CRISPR se leagă foarte precis de acest cod de recunoaștere,” a explicat Van der Oost.
Tehnologia are încă un drum lung de parcurs înainte de a deveni un tratament cancerigen viabil. Studiul demonstrează tăierea selectivă a ADN-ului, dar nu arată încă că acest efect poate duce la moartea celulelor tumorale. Următorii pași se concentrează pe deteriorarea ADN-ului tumoral suficient pentru a declanșa moartea celulară.
Modelele de metilare aberante sunt implicate și în alte afecțiuni, inclusiv în cancerele pediatrice precum neuroblastomul și tulburările autoimune. În viitor, ThermoCas9 sau un instrument CRISPR similar ar putea evolua într-o strategie moleculară versatilă care recunoaște celulele bolnave prin „semnătura” lor chimică și le dezactivează selectiv.
