عاجل | إنزيم كريسبر الغريب يقتل الخلايا السرطانية عن طريق تمزيق الحمض النووي الخاص بها

وقد استغل العلماء إنزيم كريسبر غريب بحيث يحارب السرطان عن طريق تمزيق الحمض النووي الموجود في الخلايا السرطانية، مما يؤدي إلى تدميرها ذاتياً.

يمكن برمجة الإنزيم للتعرف على RNA مرسال محدد، مثل ذلك الذي تصنعه الخلية السرطانية. بمجرد أن يجد الإنزيم شريكه، فإنه يمزق جينوم الخلية إلى أجزاء.

تم الإبلاغ عن نهج تمزيق الحمض النووي في ورقتين في طبيعة^1,2يمكن أن يوفر للباحثين طريقة لقتل الخلايا السرطانية التي تعبر عن نفسها بروتينات متحولة "غير قابلة للعلاج". التي كانت من الصعب استهدافها باستخدام الأدوية التقليدية.

يقول يانج ليو، عالِم الأحياء الجزيئية في كلية الطب بجامعة يوتا في سولت ليك سيتي، ومؤلف إحدى الأبحاث: «إنه مفتاح قتل جزيئي يتعرف على حمض نووي ريبوزي معين». "هذا في الأساس علاج كيميائي قابل للبرمجة."

العلاج الذي يستخدم هذا النهج لاستهداف سرطانات الرأس والرقبة الناجمة عن فيروس الورم الحليمي البشري (HPV) هو بالفعل في مرحلة مبكرة من التطوير في شركة Akribion ​​Therapeutics، وهي شركة للتكنولوجيا الحيوية في زوينجنبرج بألمانيا. الهدف هو إنتاج أول بيانات للتجارب السريرية بحلول عام 2030، حسبما يقول المؤسس المشارك للشركة بول شولز، ورئيس قسم البحث والتطوير في شركة أكريبيون، والمؤلف المشارك لإحدى الأوراق البحثية.

المدافعين عن البكتيريا

تحدث أنظمة كريسبر بشكل طبيعي في البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى، حيث تعمل كآلية مناعية وقائية. تستخدم بعض أنظمة كريسبر RNAs التي توجه الإنزيمات المرتبطة بـ CRISPR (Cas) لاستهداف امتدادات الحمض النووي في الفيروسات والغزاة الآخرين. يقوم إنزيم كاس بعد ذلك بقطع الحمض النووي، مما يؤدي إلى تدمير المتطفل. لأكثر من عقد من الزمن، قام الباحثون بتسخير هذه الأنظمة وتعديلها لتحرير الجينومات، وإنشاء RNAs الدليلي الخاص بهم لتوجيه إنزيمات Cas إلى الموقع المطلوب للتحرير.

ولكن ليست كل إنزيمات كاس متساوية. منذ ما يقرب من عشر سنوات، شرع رايان جاكسون، عالم الكيمياء الحيوية بجامعة ولاية يوتا في لوجان، وزملاؤه في محاولة اكتشاف آلية بروتين Cas، المسمى Cas12a2. ويقول إن افتراضهم هو أن الإنزيم سيعمل بشكل يشبه إلى حد كبير بروتينات Cas الأخرى المستخدمة في تحرير الجينات.

لكن الفحص بعد الفحص في المختبر فشل. يقول جاكسون: "قلنا: حسنًا، هذا لا يعني التصرف بالطريقة التي نريدها". "لقد اتهمت طلابي بتلويث البروتين."

وفي نهاية المطاف، أدرك هو وزملاؤه، بالإضافة إلى فريق آخر، أن Cas12a2 كان مختلفًا. وبعد التعرف على تسلسلات الحمض النووي الريبوزي (RNA) التي تطابق الحمض النووي الريبوزي (RNA) الدليلي الخاص به، انطلق إلى البرية وقام بمضغ الحمض النووي بشكل عشوائي، مما تسبب في توقف الخلية المصابة عن النمو^3,4. وفي الطبيعة، قد يؤدي ذلك إلى الحد من انتشار العدوى بين السكان.

"كيف بحق الجحيم تبتكر الطبيعة خدعة كهذه؟" يقول رينيه بيرناردز، عالم وراثة السرطان في المعهد الهولندي للسرطان في أمستردام. "ولكن، أيا كان. يمكننا الاستفادة منه بشكل جيد ".

القاتل المستهدف

الآن، قام فريقان من الباحثين بذلك. وقد حول كلاهما انتباههما إلى السرطان، وعلى وجه التحديد إلى الأورام التي تحركها البروتينات الطافرة التي كافح العلماء لاستهدافها باستخدام الوسائل التقليدية. وجهت إحدى المجموعات بروتين Cas12a2 نحو الحمض النووي الريبي (RNA) الذي تصنعه الخلايا، بما في ذلك تلك التي لديها طفرة في الجين TP53 الجين الذي يتغير في ما يصل إلى نصف جميع أنواع السرطان. واستهدفت المجموعة الأخرى الحمض النووي الريبوزي (RNA) المصنوع من نسخة متحورة من الجين كراس الجين. يمكن أن تتسبب بروتينات KRAS المتحولة في نمو الخلايا خارج نطاق السيطرة هي المسؤولة عن بعض أخطر أنواع السرطان.