Leukemija (rak krvi) je grupa malignih i agresivnih bolesti krvotvornih ćelija u koštanoj srži. Veoma intenzivna hemoterapija i u nekim slučajevima transplantacija koštane srži su jedini lek. Kao i svi kanceri, leukemija je uzrokovana promenama u DNK, naslednom materijalu koji je prisutan u ljudskim ćelijama u obliku 46 hromozoma.
U mnogim oblicima leukemije, veliki delovi ovih hromozoma su izmenjeni. Ljudi sa Daunovim sindromom, koji imaju tri kopije hromozoma 21 (trizomija 21) su veoma ranjivi: rizik od razvoja agresivne akutne mijeloidne leukemije (AML) u prve četiri godine njihovog života je više od 100 puta veći za decu sa Daunovim sindromom . Daunov sindrom je najčešći urođeni genetski poremećaj, koji pogađa otprilike jednu od 700 novorođenih beba.
Istraživačka grupa koju vodi profesor Jan-Henning Klusmann, direktor Odeljenja za pedijatrijsku i adolescentnu medicinu u Univerzitetskoj bolnici u Frankfurtu, sada je otkrila kako dodatni hromozom 21 može promovisati AML. Uz pomoć genetskih makaza (CRISPR-Cas9), ispitali su svaki od 218 gena na hromozomu 21 zbog njegovog kancerogenog dejstva. Pokazalo se da je gen RUNKS1 odgovoran za specifična kancerogena svojstva hromozoma.
U daljim analizama, istraživači su uspeli da potvrde da samo jedna određena varijanta – ili izoforma – gena promoviše razvoj leukemije. Klusmann objašnjava: „Druge izoforme RUNKS1 su čak bile u stanju da spreče degeneraciju ćelija. Ovo objašnjava zašto se RUNKS1 do sada nije istakao — u nekoliko decenija opsežnog istraživanja raka.“
Gen RUNKS1 kodira „faktor transkripcije“ — protein odgovoran za regulisanje aktivnosti drugih gena. RUNKS1 reguliše mnoge procese, uključujući razvoj embriona i ranu i kasnu hematopoezu, odnosno formiranje krvi. Prekid rada ovog važnog regulatora je stoga ključni događaj u razvoju AML.
„Zahvaljujući rezultatima našeg istraživanja, sada bolje razumemo šta se dešava u leukemogenezi“, objašnjava Klusman, stručnjak za pedijatrijski rak. „Studija naglašava koliko je važno ispitati sve varijante gena u karcinogenezi. U mnogim slučajevima, određene mutacije u ćelijama raka menjaju način na koji se te varijante formiraju“, kaže on.
Ovi uvidi su važni za bolje razumevanje složenih mehanizama kancerogeneze, kako Klusman objašnjava: „Na ovaj način smo postavili osnovu za razvoj sofisticiranijih terapijskih pristupa. Kroz naše biohemijske analize, sada znamo tačno kako se menja varijanta gena. krvne ćelije. Odatle smo mogli da koristimo specifične supstance koje blokiraju mehanizam bolesti.“
Sada je namera da se dalje istraži efekat ovih supstanci za upotrebu u medicinskoj nezi. Klusmann kaže: „Na osnovu naše stručnosti, sada želimo da razvijemo terapije za ispravljanje ovog kvara. Njihova primena u kliničkoj praksi će sigurno potrajati još nekoliko godina, ali se nadamo da će one u budućnosti dovesti do poštede naših mladih pacijenata od intenzivne hemoterapija.“