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I ricercatori applicano la tecnologia di CRISPR per eliminare i geni di fusione presenti in celle del tumore

Lo strumento gene-modificante CRISPR/Cas9 è uno degli approcci di promessa ai trattamenti d'avanzamento delle malattie genetiche - compreso cancro -, un campo di ricerca dove i progressi stanno realizzandi costantemente.

Ora, l'unità molecolare della citogenetica piombo da Sandra Rodríguez-Perales al centro nazionale spagnolo di ricerca sul cancro (CNIO) ha intrapreso un'azione in avanti efficacemente applicando questa tecnologia per eliminare i cosiddetti geni di fusione, in grado di in futuro aprire la porta allo sviluppo delle terapie del cancro che specificamente distruggono i tumori senza pregiudicare le celle in buona salute. Il documento è pubblicato nelle comunicazioni della natura.

I geni di fusione sono il risultato anormale di un unirsi sbagliato delle sequenze di DNA che quello viene da due geni differenti, un evento che si presenta accidentalmente nella fase di divisione cellulare. Se la cella non può trarre giovamento da questo errore, morirà ed i geni di fusione si elimineranno.

Ma quando i risultati degli errori in un vantaggio di sopravvivenza o riproduttivo, la cella dei portafili si moltiplicheranno ed i geni di fusione e le proteine che codificano si trasformano in così in un evento che avvia la formazione del tumore.

“Molte riorganizzazioni cromosomiche ed i geni che di fusione producono sono all'origine dei sarcomi di infanzia e le leucemie,„ spiega Sandra Rodríguez-Perales, co-author del cavo dello studio ora pubblicato dal CNIO. I geni di fusione egualmente sono trovati tra l'altro in prostata, in petto, in polmone ed in tumori cerebrali: nel totale, in fino a 20% di tutti i cancri.

Poiché sono soltanto presenti in celle del tumore, i geni di fusione attirano moltissimo interesse fra la comunità scientifica perché sono obiettivi terapeutici altamente specifici e l'attacco loro soltanto influenze il tumore e non ha effetto sulle celle in buona salute.

E questo è dove la tecnologia di CRISPR entra in gioco. Con questa tecnologia, i ricercatori possono mirare alle sequenze specifiche del genoma e, come se usando le forbici molecolari, delle sequenze di DNA di taglia incolla e così modificano il genoma in un modo controllato.

Nello studio effettuato dal gruppo di CNIO, i ricercatori hanno lavorato con le linee cellulari ed i modelli del mouse di sarcoma e di leucemia mieloide cronica di Ewing, in cui sono riuscito ad eliminare le celle del tumore tagliando i geni di fusione che causano il tumore.

La cella del tumore si ripara… e si distrugge

Ciò è la prima volta che CRISPR è stato fatto domanda con successo per l'eliminazione selettiva dei geni di fusione in celle del tumore.

Le strategie più iniziali da altri gruppi di ricerca sono state basate sulla modificazione della giunzione fra i due geni in questione nella fusione per introdurre una sequenza del DNA che induce la morte delle cellule. Il problema è che l'introduzione delle sequenze non Xeros è risultato essere molto inefficace nell'eliminazione dei tumori.

I ricercatori di CNIO hanno usato un approccio completamente differente per incitare la cella del tumore a distruggersi.

La nostra strategia era di fare due tagli in introni, regioni di non codifica di un gene, situate ad entrambe le estremità del gene di fusione. In quel modo, nella prova di riparare quelle rotture da sè, la cella unirà le estremità del taglio che provocheranno l'eliminazione completa del gene di fusione situato nel mezzo.„

Raúl Torres-Ruiz, co-author di studio, centro nazionale spagnolo di ricerca sul cancro

Poichè questo gene è essenziale per la sopravvivenza della cella, questa riparazione causa automaticamente la morte della cella del tumore.

“I nostri punti seguenti saranno di effettuare più studi per analizzare la sicurezza ed il risparmio di temi del nostro approccio,„ continua Rodríguez-Perales. “Questi punti sono essenziali per sapere se il nostro approccio può essere tradotto in futuro in trattamento clinico potenziale. Ancora, studieremo se la nostra strategia, che già abbiamo veduto funziona nel sarcoma e nella leucemia mieloide cronica di Ewing, è egualmente efficace in altri tipi di cancri causati dai geni di fusione e per quale là non sono corrente efficaci terapie,„ conclude.

Source:
Journal reference:

Martínez-Lage, M., et al. (2020) In vivo CRISPR/Cas9 targeting of fusion oncogenes for selective elimination of cancer cells. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-18875-x.