Promena samo jednog slova u kodu koji čini gen koji izaziva rak može značajno uticati na to koliko je tumor agresivan ili koliko dobro pacijent sa rakom reaguje na određenu terapiju. Novi, veoma precizan alat za uređivanje gena koji su kreirali istraživači Veill Cornell Medicine omogućiće naučnicima da proučavaju uticaj ovih specifičnih genetskih promena u pretkliničkim modelima umesto da budu ograničeni na šire ciljane taktike, kao što je brisanje celog gena.
Alat je opisan u studiji objavljenoj 10. avgusta u Nature Biotechnology. Dr Lukas Dov, vanredni profesor biohemije u medicini na Veill Cornell Medicine, i njegove kolege su genetski modifikovani miševi da nose enzim koji omogućava naučnicima da promene jednu bazu ili „slovo“ u genetskom kodu miša. Enzim se može uključiti ili isključiti hranjenjem miševa antibiotikom koji se zove doksiciklin, smanjujući izglede za neželjene genetske promene koje se dešavaju tokom vremena. Alat takođe može da uzgaja minijaturne verzije tkiva creva, pluća i pankreasa zvanih organoidi od miševa, omogućavajući još više molekularnih i biohemijskih studija uticaja ovih preciznih genetskih promena.
„Uzbuđeni smo što koristimo ovu tehnologiju da pokušamo da razumemo genetske promene koje utiču na odgovor pacijenata na terapije raka“, rekao je dr Dou, koji je takođe član Centra za rak Sandra i Edvarda Majera u Veill Cornell Medicine.
Dr Dau je primetio da razlike u jednoj bazi u genu mogu imati funkcionalne posledice. Ali većina trenutno dostupnih alata za uređivanje gena ima za cilj veće ciljeve kao što su celi geni. Naučnici takođe mogu da koriste viruse za isporuku gena sa specifičnim mutacijama, ali ova tehnika je ograničena na ciljanje specifičnih tkiva poput mozga i jetre, rekao je on.
„Već duže vreme imamo dobre alate da izbacimo gene ili da ih prekomerno ekspresujemo“, rekao je dr Dou. „Ali nismo imali dobre načine da stvorimo jednobazne mutacije koje vidimo u tumorima pacijenata.“
Model miša im omogućava da proučavaju efekte promena na tumore i odrede koje terapije najbolje rade za one sa određenom mutacijom. Organoidi dobijeni od miševa omogućavaju detaljne eksperimente u tkivima na koje naučnici nisu mogli lako da ciljaju pristupima zasnovanim na virusima.
„Jedan model miša vam omogućava da uradite dve stvari: testirate efekte mutacije u inicijaciji raka, progresiji ili odgovoru na lečenje kod miševa; i da bliže pogledate povezane molekularne ili biohemijske promene koristeći organoide“, rekao je dr Dou.
Dr Dov i njegov tim, uključujući prve autore, dr Alinu Katti, bivšu studentkinju, i dr Adrian Vega-Perez, postdoktorski saradnik, trenutno koriste ovu novu tehnologiju da identifikuju efekte jednobaznih mutacija u rak pluća, debelog creva i pankreasa. Njihovi genetski modifikovani miševi biće dostupni drugim istraživačima za upotrebu, što može pomoći da se ubrza napredak ka personalizovanom lečenju raka.
„Mi stavljamo tehnologiju na raspolaganje drugim ljudima na terenu kako bi mogli da je koriste za proučavanje svojih mutacija od interesa“, rekao je dr Dou. „Ako možemo da naučimo genetske osnove onoga što uzrokuje formiranje tumora i zašto pacijenti imaju različite ishode, to nam može pomoći da razvijemo nove lekove ili da izaberemo najbolje lekove za određenog pacijenta.“
