Poprawiony CRISPR daje zastrzyk energii zmęczonym komórkom odpornościowym

CRISPR/Cas9 to precyzyjny sposób modyfikacji DNA (edycji genów), który okazał się tak cennym narzędziem biotechnologii, że jego odkrycie nagrodzono Noblem z chemii w 2020 r. Dziś stosuje się go m.in. w medycynie do poprawy działania limfocytów T. To bardzo ważne komórki układu odpornościowego: jednym z ich zadań jest rozpoznawanie i eliminowanie komórek nowotworowych.

Terapia może polegać np. na pobraniu od pacjenta jego własnych limfocytów T, usunięciu z nich – właśnie za pomocą CRISPR/Cas9 – receptorów służących do rozpoznawania komórek rakowych i zastąpieniu ich podobnymi, ale wytypowanymi jako najbardziej skuteczne w zwalczaniu nowotworu. Jest to zatem ingerencja w DNA komórek układu odpornościowego, co nie zawsze jest bezpieczne – cięcia mogą zostać zrobione nie w tym miejscu, co trzeba. Dlatego bioinżynierowie ze Stanford University opracowali alternatywną wersję systemu edycji genomu o nazwie MEGA (skrót od ang. multiplexed effector guide arrays).

W CRISPR/Cas9 pierwszy człon nazwy (CRISPR) odnosi się sekwencji DNA naprowadzającej na cel, czyli konkretny fragment nici DNA. Natomiast Cas9 to oznaczenie części systemu przecinającej materiał genetyczny. Amerykańscy badacze zastąpili ją Cas13d, która też umie ciąć, ale tylko cząsteczkę mRNA. Jest to materiał genetyczny pełniący w komórkach specyficzną funkcję: przenosi informację o budowie białek z DNA w jądrze do rybosomów, czyli „fabryk” protein. Cząsteczki mRNA nie są trwałe, więc jeśli CRISPR/Cas13d popełni błąd podczas ich modyfikacji, nie będzie to miało aż tak dużego znaczenia.

Naukowcy wykorzystali MEGA do wyeliminowania jednej z wad terapii CAR-T (ang. Chimeric Antigen Receptor T-cell Therapy), czyli nowoczesnej metody leczenia zmodyfikowanymi limfocytami T przede wszystkim chłoniaków i białaczek. Chodzi o zjawisko „wyczerpania” komórek odpornościowych i spadku ich skuteczności, gdy zbyt często są aktywowane przez nowotwór.

Aby dać zastrzyk energii „zmęczonym” limfocytom T, naukowcy zaprojektowali systemy CRISPR/Cas13d celujące w cząsteczki mRNA zaangażowane w wytwarzanie energii i metabolizm cukrów. Dzięki temu komórki odpornościowe zaczęły znów lepiej zwalczać nowotwory, co sprawdzono u myszy. Badacze stworzyli też wersję Cas13d, która jest aktywowana tylko wtedy, gdy komórki CAR-T potraktowane zostaną antybiotykiem (trimetoprimem). Dzięki zmianie jego dawek można więc „dostosowywać” poziom mRNA i mieć kontrolę nad tzw. ścieżkami metabolicznymi, czyli reakcjami chemicznymi regulującymi np. metabolizm komórki. A aktywując lub hamując odpowiednie ścieżki, daje się poprawiać kondycję i działanie limfocytów CAR-T.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.