دانشمندان از پیوندهای ژنی نامتعارف برای حمله به سلول های سرطانی بهره گرفتند

سلول ها زمانی سرطانی می شوند که دیگر نظارتی روی رشد آنها انجام نشود و این امر در صورتی رخ می دهد که مواردی نظیر کپی شدن و ترمیم DNA دیگر تحت کنترل دقیق و طبیعی شان نباشند.

در نتیجه تومورها غالبا دربرگیرنده بازآرایی های کروموزمی هستند؛ منظور موقعیت هایی است که ژن ها، به طریقی که نباید، در آنها برش خورده و مجددا به هم متصل می شوند.

در پاره ای از موارد، به دلیل همین برش خوردن ها، دو ژن به گونه ای کنار هم قرار می گیرند که به آن «جهش محرک» گفته می شود و در نتیجه آن نوعی پروتئین پیوندی حاصل می گردد که سلول ها را به سمت بدخیم شدن سوق می دهد.

در مورد برخی نمونه های سرطان باید بگوییم تقریبا هر تومور در برگیرنده یکی از شکست های کروموزومی مورد اشاره است که باعث می شود ژن های پیوندی معرف و نشانگر همان سرطان باشند.

حال گروهی از دانشمندان در دانشکده پزشکی پیتزبورگ با بهره گیری از این ویژگی، ژن های پیوندی را هدف قرار داده اند تا به سلول های سرطانی حمله کرده و آنها را از کار بیاندازند.

در این روش از سیستمی به نام CRISPR-Cas استفاده شده که توسط باکتری ها برای تشخیص DNA خارجی (نظیر آنچه در ویروس ها وجود دارد) و از میان برداشتن آن استفاده می گردد.

دانشمندان تا به امروز نحوه هجوم به توالی های DNA را فرا گرفته اند و در نتیجه راهکارهای قدرتمندی را برای اصلاح ژنتیکی پیدا کرده اند. در اینجا اما دانشمندان از سیستم CRISPR-Cas برای ایجاد شکاف در DNA تومور، درست در محل اتصال ژن ها به یکدیگر استفاده کرده اند.

با این کار سلول تحریک می شود که شکستگی ایجاد شده را ترمیم نماید و دانشمندان با الهام از آن، موفق شدند سیستم یاد شده را برای ترمیم DNA به کار ببرند.

روش کار هم به این صورت است که بعد از ایجاد برش، سیستم ترمیمی نوعی آنزیم را به داخل موقعیت اتصال یا پیوند ژن ها تزریق می کند آنزیم انتخابی دانشمندان هم نوعی داروی بی خطر را انتخاب و آن را به شکل فعالش تبدیل کرد.

بنابراین سلول سرطانی صرفا از آن جهت که این آرایش DNA را در خود دارد، مورد هجوم قرار می گیرد و بعد وقتی دارو وارد عمل می شود، صرفا سلول های سرطانی تحت تاثیر آن قرار می گیرند.

دانشمندان ابتدا این راهکار را با تولید سلول های حاوی بازچینش ژنتیکی مدنظرشان آغاز کردند: آنها از یک ژن پیوندی تکرار شونده در سرطان پروستات استفاده کردند و آن را درون یک خط سلولی که معمولا فاقدش است قرار دادند.

راهکارشان موثر بود و تنها سلول هایی که تمامی عوامل (شامل ژن پیوندی، CRISPR-Cas، آنزیم جدید و دارو) را دریافت کردند در جریان این فرایند کشته شدند. سلول هایی هم که ژن پیوندی را دریافت نکرده بودند توانایی نشان دهند آنزیم را نداشتند و در نتیجه تحت تاثیر دارو قرار نگرفتند.

انجام آزمایش روی موش ها

دانشمندان در مرحله بعدی سلول اهای مهندسی شده را دریافت و آنها را در بدن موش های فاقد سیستم ایمنی کار گذاشتند تا سلول ها تبدیل به تومور شوند. اگر ژن ها کلیه عوامل مربوط به سیستم CRISPR را دریافت می کردند، تومورها تا 30 درصد کوچک می شدند. در مقابل موش های کنترل شده ای که تومورهایشان فاقد ژن های پیوندی بود نیز نرخ متاستازی برابر با 50 درصد را نشان می دادند و در ادامه می مردند.

گفتنی است دانشمندان این روش را روی سلول های انسانی که آرایش کروموزومی متفاوتی از موش ها دارد هم امتحان کردند و جالب اینکه نتیجه یکی بود: یعنی آنزیم دریافتی در حدود 27 درصد از سلول ها فعال و 27 درصد دیگر از سلول ها نیز به واسطه دارو از بین رفتند.

گفتنی است روش های فعلی درمان سرطان غالبا در فرایند ارسال سیگنال های محرک رشد تومور اختلال ایجاد می کنند که در نتیجه آنها معمولا میزان مقاومت تومور نیز زیاد می شود.

از آنجایی که ایجاد شکاف در ژن های پیوندی نمی تواند محرک سرطان باشد، استفاده از آنها برای هدف قرار دادن سلول های بدخیم احتمالا همانند شیوه های کنونی مقاومت این سلول ها را بالا نمی برد. البته حتی اگر این کار مقاومت سلول های سرطانی را هم بالا ببرد، باز هم دانشمندان می توانند با ایجاد برش های دیگر در DNA تومورها آنها را هدف قرار دهند.