محققان از فناوری ویرایش ژن CRISPR/Cas ۹ استفاده و تومورهای سرطان کبد را برای درک بهتر جهشهای ژنتیکی زیربنای آنها تولید کردند.
پروتئینهایی که از یک ژن منشا میگیرند و از نظر عملکرد بسیار شبیه به هم، اما دارای توالی اسیدهای آمینه متفاوت هستند، ایزوفرم نامیده میشوند. تولید ایزوفرم روشی است که بدن برای تخصصی کردن خواص یک ژن یا پروتئین انجام میدهد. ایزوفرمهای مختلف میتوانند منجر به تشکیل انواع مختلف تومورهای سرطانی شوند.
برای درک بهتر اینکه چگونه ایزوفرمها منجر به ایجاد انواع مختلف سرطان کبد میشوند، یک مطالعه جدید از ابزار ویرایش ژن CRISPR/Cas۹ استفاده کرد تا بررسی کند که چگونه ایزوفرمهای مختلف منجر به ایجاد زیرگروههای مختلف تومور میشوند.
سمیر بیاز (Semir Beyaz) پژوهشگر مسئول این مطالعه گفت: همه فکر میکنند که سرطان فقط یک نوع است، اما با ایزوفرمهای مختلف، میتوانید به زیرشاخههای سرطانی مبتلا شوید که ویژگیهای متفاوتی دارند.
محققان یک بخش از یک ژن موش، CTNNB۱ را با استفاده از CRISPR/Cas۹ مورد هدف قرار دادند. ژن CTNNB۱ دستورالعملهایی را برای ساخت پروتئینی به نام بتا کاتنین ارائه میدهد که در تنظیم و هماهنگی چسبندگی سلول به سلول و رونویسی ژن نقش دارد. مطالعات قبلی بتا کاتنین را به عنوان یک انکوژن قوی شناسایی کرده اند، ژنی که میتواند یک سلول سالم را به سلول تومور تبدیل کند.
در مطالعه حاضر، محققان میخواستند تعیین کنند که چگونه جهشهای بتا-کاتنین باعث ایجاد زیرگروههای تومور سرطان کبد، کارسینوم کبدی (HCC) و هپاتوبلاستوما (HB) میشود. کارسینوم کبدی شایعترین نوع سرطان کبد بزرگسالان است که حدود ۹۰ درصد از سرطانهای کبد را تشکیل میدهد، در حالی که هپاتوبلاستوما یک نوع نادر از سرطان کبد است که معمولا در کودکان دیده میشود.
معمولاً از فناوری CRISPR/Cas۹ برای مهار عملکرد ژن با حذف بخشهایی از توالی دی انای استفاده میشود. اما برای اولین بار، محققان از آن در تحقیقات افزایش عملکرد برای ایجاد جهشهای مختلف سرطانزا در موشها استفاده کردند.
استفاده از CRISPR/Cas۹ در این روش باعث تحریک فعالیت پروتئین و در نتیجه رشد تومورها شد. با تعیین توالی ژنتیکی زیرگروههای تومور، محققان دریافتند که ایزوفرمهای بتا-کاتنین ناشی از CRISPR/Cas۹ باعث ایجاد زیرگروههای تومور کبدی میشوند.
بیاز در این باره گفت: ما توانستیم آن ایزوفرمهایی را تعریف کنیم که با انواع مختلف سرطان مرتبط هستند و این موضوع برای ما یک کشف شگفت انگیز بود.
این مطالعه ظرفیت استفاده از CRISPR/Cas۹ را در تحقیقات افزایش عملکرد نشان داده و روش جدیدی برای مدلسازی زیرگروههای خاص تومور کبد ایجاد کرده است. همچنین یافتههای این پژوهش نقش اگزون ۳ در ایجاد تومور و مزایای پرش هدفمند اگزون را نشان میدهد.
بیاز در پایان گفت: در نهایت، کاری که میخواهیم انجام دهیم این است که بهترین مدلها را برای مطالعه زیست شناسی سرطان پیدا کنیم تا بتوانیم درمان سرطان را بیابیم.
شرح کامل این مطالعه در مجله تخصصی Pathology منتشر شده است.