Cei mai importanți markeri genetici în oncologie, clasificați cu ajutorul tehnologiei CRISPR: 600 de gene, ținte terapeutice în 30 de tipuri de cancer
Din ce în ce mai multe terapii țintite sunt studiate astăzi, iar medicina de precizie se impune drept un nou standard în oncologie. Cu toate acestea, drumul de la o moleculă experimentală la un medicament care să schimbe viața pacienților este complicat. Pentru o singură terapie, costurile de producție ajung la sume de ordinul miliardelor de dolari. Mai mult decât atât, 90% eșuează în procesul de dezvoltare. Probabil elementul cheie în fabricarea noilor terapii este identificarea de la început a celor mai bune ținte.
În premieră, cercetătorii de la Wellcome Sanger Institute și Open Targets au realizat o clasificare a celor mai importante 600 de ținte terapeutice în oncologie. Folosind tehnologia CRISPR a fost realizat un proiect fără precedent de screening pentru markerii genetici implicați în cancer. 20 000 de gene și 30 de tipuri de cancere au fost studiate pentru a realiza această ierarhie, care ar putea fi un ghid pentru dezvoltarea medicinei de precizie. Datele au fost prezentate într-un articol care a apărut în revista Nature.
„Care este punctul forte al acestei cercetări? Amploarea. CRISPR este un instrument unic pentru accelerarea descoperirii de ținte terapeutice în oncologice, iar acest studiu este un salt important într-o direcție pozitivă” – Prof. Karen Vousden, expert Cancer Research UK.
Cazurile evaluate au inclus tipurile frecvente de neoplasme, precum cel mamar sau de colon, dar și cazuri pentru care sunt imperative noi opțiuni terapeutice – cancerul pancreatic sau ovarian. Au fost identificate mii de gene implicate în carcinogeneză și pentru a prioritiza aceste ținte, a fost dezvoltat un sistem de ierarhizare. 600 de gene s-au dovedit ținte promițătoare pentru producerea de terapii în viitorul apropiat.
Una dintre cele mai importante ținte studiate a fost WRN (Werner syndrome RecQ helicase), o genă care codifică anumite enzime implicate în procesele de reparare ale ADN-ului și ale căror anomalii sunt identificate în mai multe tipuri de cancer care prezintă instabilitate microsatelitară. Acest fenomen s-a identificat la 15% dintre cancerele de colon și 28% dintre cancerele gastrice.
CRISPR-Cas 9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR associated protein 9) este o tehnologie pentru editare genomică de mare precizie, despre care se consideră că poate revoluționa prevenția și tratamentul multor boli. Dacă până acum terapiile genice se bazau pe utilizarea virusurilor modificate pentru a introduce gene în celule, astăzi se folosesc metode moleculare directe.
În momentul în care un virus atacă o bacterie, aceasta poate recunoaște microorganismul prin copierea unor segmente din materialul genetic al virusului și păstrarea lor sub forma unor fragmente repetitive de ADN. Dacă virusul va ataca din nou bacteria, aceasta folosește matricea ADN pentru a-l recunoaște și produce molecule ARN specifice care funcționează ca un ghid. Apoi enzima Cas9 intervine pentru a inactiva virusul.
Sistemul CRISPR-Cas 9 este utilizat după același principiu și în laboratoare. Se obține un fragment de ARN care recunoaște o secvență specifică de ADN. Enzima Cas9 „taie” molecula de ADN exact la locul specificat de ARN. Apoi se pot adăuga sau elimina fragmente de material genetic.
Dr. Francesco Iorio, unul dintre cercetătorii care au participat la proiect a declarat:
„Pentru ca un medicament nou să aibă succes în toate etapele unui studiu clinic este vital să selectăm cele mai bune ținte de la început. Pentru prima dată am reușit să oferim un ghid care se bazează pe date genomice pentru a prioritiza țintele folosite în dezvoltarea noilor molecule în oncologie”
Următorul pas este utilizarea datelor obținute din acest studiu pentru realizarea unui catalog al vulnerabilităților care se întâlnesc în diferite tipuri de cancer, astfel încât să se faciliteze dezvoltarea noilor tratamente. Celulele canceroase pot prezenta numeroase tipuri de mutații, de la cele de dimensiuni mici, care afectează câteva gene, până la modificări de fragmente cromozomiale. Cu toate acestea, există numeroase alte gene care în carcinogeneză suferă modificări și sunt responsabile de creșterea și proliferarea tumorală. Identificarea acestor gene, de care depind celulele neoplazice pentru supraviețuire, ar putea conduce la dezvoltarea unor noi clase de medicamente inovatoare pentru cancer.
The Cancer Dependency Map este proiectul prin care Wellcome Sanger Institute și Broad Institute (MIT) își propun să atingă acest obiectiv și să ofere astfel noi orizonturi medicinei de precizie.
Citește și:
- STUDIU. Câte mutații genetice sunt necesare pentru apariția cancerului?
- STUDIU. De ce nu mai răspund la tratament 40% dintre pacienții cu cancer pulmonar?