Новый инструмент для редактирования генов помогает сосредоточиться на небольших мутациях, связанных с раком

Изменение всего лишь одной буквы в коде гена, вызывающего рак, может значительно повлиять на агрессивность опухоли или на то, насколько хорошо пациент с раком реагирует на конкретную терапию. Новый, очень точный инструмент редактирования генов, созданный исследователями Weill Cornell Medicine, позволит ученым изучать влияние этих конкретных генетических изменений на доклинических моделях, а не ограничиваться более широкой тактикой, такой как удаление всего гена.

Инструмент был описан в исследовании, опубликованном 10 августа в Природная биотехнология. Доктор Лукас Доу, адъюнкт-профессор биохимии в медицине Weill Cornell Medicine, и его коллеги генетически мыши нести фермент, который позволяет ученым изменить одно основание или «букву» в генетическом коде мыши. Фермент можно включить или выключить, накормив мышей антибиотиком под названием доксициклин, что снизит вероятность непреднамеренных генетических изменений, происходящих с течением времени. Инструмент также может выращивать миниатюрные версии тканей кишечника, легких и поджелудочной железы, называемые органоидами мышей, что позволяет проводить еще больше молекулярных и биохимических исследований воздействия этих точных генетических изменений.

«Мы рады использовать эту технологию, чтобы попытаться понять генетические изменения, влияющие на реакцию пациента на рак терапии», — сказал доктор Доу, который также является членом Онкологического центра Сандры и Эдварда Мейеров в Weill Cornell Medicine.

Доктор Доу отметил, что различия в одном основании гена могут иметь функциональные последствия. Но большинство инструментов редактирования генов, доступных в настоящее время, нацелены на более крупные цели, такие как целые гены. Ученые также могут использовать вирусы для доставки генов со специфическими свойствами. мутациино этот метод ограничен воздействием на определенные ткани, такие как мозг и печень, сказал он.

«У нас уже давно есть хорошие инструменты, чтобы выбивать гены или сверхэкспрессировать их. гены“, – сказал доктор Доу. – Но у нас не было хороших способов создать одноосновные мутации, которые мы наблюдаем в опухолях пациентов”.

Модель на мышах позволяет им изучать влияние изменений на опухоли и определять, какие методы лечения лучше всего подходят для пациентов с определенной мутацией. Органоиды, полученные от мышей, позволяют проводить детальные эксперименты в тканях, на которые ученые не могут легко ориентироваться с помощью подходов, основанных на вирусах.

“Один модель мыши позволяет делать две вещи: проверять влияние мутации на инициацию, прогрессирование или реакцию на лечение у мышей; и внимательно изучите связанные молекулярные или биохимические изменения с помощью органоидов», — сказал доктор Доу.

Доктор Доу и его команда, в том числе соавторы доктор Алина Катти, бывшая аспирантка, и доктор Адриан Вега-Перес, научный сотрудник, в настоящее время используют эту новую технологию для выявления эффектов

одноосновные мутации при раке легкого, толстой кишки и поджелудочной железы. Их генетически модифицированные мыши будут доступны для использования другими исследователями, что может помочь ускорить продвижение к персонализированному лечению рака.

«Мы делаем технологию доступной для других людей в этой области, чтобы они могли использовать ее для изучения интересующих их мутаций», — сказал доктор Доу. «Если мы сможем изучить генетические основы того, что вызывает образование опухоли и почему у пациентов разные исходы, это может помочь нам разработать новые лекарства или выбрать лучшие лекарства для конкретного пациента».