Νέα ελπίδα στη μάχη κατά του καρκίνου: Πώς το CRISPR μπορεί να σκοτώνει μόνο τα καρκινικά κύτταρα

Μια νέα πρωτοποριακή προσέγγιση στη θεραπεία του καρκίνου φέρνει στο προσκήνιο η ομάδα της βραβευμένης με Νόμπελ Χημείας Jennifer Doudna, χρησιμοποιώντας μια εξελιγμένη μορφή της τεχνολογίας γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR.

Έξι χρόνια μετά τη βράβευσή της για την ανάπτυξη του CRISPR-Cas9, η Doudna και οι συνεργάτες της παρουσίασαν μια νέα μελέτη στο περιοδικό Nature, η οποία ανοίγει τον δρόμο για μια διαφορετική κατηγορία αντικαρκινικών θεραπειών.

Το νέο εργαλείο βασίζεται στο ένζυμο Cas12a2, το οποίο μπορεί να αναγνωρίζει συγκεκριμένες γενετικές «υπογραφές» που χαρακτηρίζουν τα καρκινικά κύτταρα και στη συνέχεια να προκαλεί την καταστροφή του γενετικού τους υλικού.

Με απλά λόγια, το σύστημα λειτουργεί σαν ένα μοριακό όπλο ακριβείας: ενεργοποιείται μόνο όταν εντοπίσει το κατάλληλο καρκινικό σήμα και στη συνέχεια προκαλεί τέτοια βλάβη στο DNA ώστε το κύτταρο να οδηγείται στον θάνατο.

Η νέα τεχνολογία έχει ιδιαίτερη σημασία επειδή στοχεύει μεταλλάξεις που μέχρι σήμερα θεωρούνταν εξαιρετικά δύσκολο να αντιμετωπιστούν με συμβατικά φάρμακα.

Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η πρωτεΐνη TP53, γνωστή και ως «φύλακας του γονιδιώματος», η οποία λειτουργεί φυσιολογικά ως μηχανισμός προστασίας απέναντι στην ανάπτυξη όγκων.

Ωστόσο, μεταλλάξεις της εμφανίζονται σχεδόν στις μισές περιπτώσεις καρκίνου και συνδέονται με την εξέλιξη πολλών επιθετικών μορφών της νόσου.

Μέχρι σήμερα, η άμεση στόχευση της TP53 παρέμενε ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της ογκολογίας, καθώς δεν διαθέτει εύκολα σημεία στα οποία μπορούν να προσδεθούν τα παραδοσιακά φάρμακα.

Η προσέγγιση της ομάδας της Doudna αλλάζει τη λογική αυτή, καθώς δεν προσπαθεί να «μπλοκάρει» τη μεταλλαγμένη πρωτεΐνη, αλλά αναγνωρίζει τη γενετική ανωμαλία και ενεργοποιεί έναν μηχανισμό καταστροφής του ίδιου του καρκινικού κυττάρου.

Εντυπωσιακά αποτελέσματα στις δοκιμές

Οι ερευνητές προγραμμάτισαν το Cas12a2 με ειδικούς οδηγούς RNA, ώστε να αναγνωρίζει καρκινικές μεταλλάξεις, όπως αυτές στα γονίδια p53 και EGFR, αλλά και αυξημένη δραστηριότητα γονιδίων που σχετίζονται με την ανάπτυξη όγκων, όπως το MYC.

Στα πειράματα σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο, το σύστημα ενεργοποιήθηκε μόνο όταν εντόπισε τους συγκεκριμένους στόχους.

Τα καρκινικά κύτταρα σταμάτησαν να πολλαπλασιάζονται και τελικά καταστράφηκαν, ενώ τα υγιή κύτταρα παρέμειναν ανεπηρέαστα.

Στη συνέχεια, οι επιστήμονες μετέφεραν τις γενετικές οδηγίες του Cas12a2 μέσω mRNA, τοποθετώντας τις σε λιπιδικά νανοσωματίδια, μια τεχνολογία παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιήθηκε σε ορισμένα εμβόλια mRNA.

Όταν η θεραπεία δοκιμάστηκε σε ποντίκια με καρκίνο του πνεύμονα και του ήπατος, τα αποτελέσματα έδειξαν μείωση του μεγέθους των όγκων στο ήπαρ, επιβράδυνση της ανάπτυξης του καρκίνου του πνεύμονα και καθυστέρηση της εξάπλωσης της νόσου.

Από τα βακτήρια σε πιθανή θεραπεία κατά του καρκίνου

Το εντυπωσιακό στοιχείο της τεχνολογίας είναι ότι βασίζεται σε έναν φυσικό μηχανισμό άμυνας των βακτηρίων απέναντι στους ιούς.

Στη φύση, το CRISPR-Cas12a2 χρησιμοποιείται από βακτήρια για να αναγνωρίζουν ιικό γενετικό υλικό και να το καταστρέφουν. Οι επιστήμονες κατάφεραν να μετατρέψουν αυτόν τον μηχανισμό σε πιθανό εργαλείο αντιμετώπισης ανθρώπινων ασθενειών.

Παρότι η μέθοδος βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και απαιτούνται περαιτέρω μελέτες πριν δοκιμαστεί σε ανθρώπους, τα πρώτα αποτελέσματα δημιουργούν αισιοδοξία για μια νέα γενιά θεραπειών ακριβείας.

Εφόσον επιβεβαιωθεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητά της σε επόμενα στάδια, η τεχνολογία CRISPR-Cas12a2 θα μπορούσε να προσφέρει ένα νέο όπλο απέναντι σε καρκίνους που μέχρι σήμερα θεωρούνταν σχεδόν αδύνατο να στοχευθούν.