رویکردی نوین برای درمان سرطان و دیابت؛ قهوه به کمک CRISPR میآید
محققان موسسه علوم زیستی و فناوری دانشگاه Texas A&M روشی نوآورانه برای درمان بیماریهای مزمن از جمله سرطان و دیابت ارائه دادهاند که در آن از ترکیب یک ماده رایج غذایی با فناوری پیشرفته ژندرمانی استفاده میشود.
به گزارش scitechdaily، یوبین ژو استاد و مدیر مرکز تحقیقات ترجمانی سرطان در این موسسه میگوید: آیا ممکن است روزی یک فنجان قهوه نقش مهمی در درمان سرطان داشته باشد؟ تحقیقات ما نشان میدهد که پاسخ مثبت است.
در این رویکرد جدیدکافئین با فناوری قدرتمند ویرایش ژن CRISPR ترکیب میشود تا از طریق روشی به نام کموجنتیک (Chemogenetics) بتوان رفتار سلولها را کنترل کرد. کموجنتیک روشی است که اجازه میدهد با استفاده از مولکولهای خارجی کوچک (که میتوانند داروها یا ترکیبات غذایی باشند) سوییچهای ژنتیکی ویژهای در سلولها فعال شوند. بر خلاف داروهای سنتی که ممکن است روی بافتهای مختلف بدن اثر بگذارند این سیستمها تنها سلولهای برنامهریزیشده برای پاسخ را هدف قرار میدهند و دقت بسیار بالاتری دارند.
ویرایش ژن با یک کیک کافئین
ژو و تیمش با توسعه یک سیستم کموجنِتیک فعالیت CRISPR را به مصرف کافئین مرتبط کردهاند. ابتدا سلولها با روشهای استاندارد انتقال ژن برای تولید تمام اجزای لازم از جمله نانوبادی پروتئین هدف و ابزار CRISPR آماده میشوند. پس از ایجاد این چارچوب سیستم از خارج بدن قابل کنترل است.
هنگامی که فرد دوزی ۲۰ میلیگرمی کافئین (که میتواند از قهوه، شکلات یا نوشابه تامین شود) مصرف میکند، نانوبادی و پروتئین هدف به هم متصل میشوند و ویرایش ژن مبتنی بر CRISPR فعال میشود.
این روش همچنین امکان فعالسازی سلولهای T را فراهم میکند که سلولهای حافظهای سیستم ایمنی هستند و اطلاعات مربوط به عفونتهای گذشته را ذخیره میکنند تا پاسخ ایمنی در آینده سریعتر باشد. توانایی فعال کردن سلولهای T به صورت کنترلشده میتواند راه جدیدی برای هدایت پاسخ ایمنی علیه بیماریهای خاص ایجاد کند.
محققان دریافتهاند که برخی داروها میتوانند سیستم را متوقف کنند و با جداسازی پروتئینهای متصل ویرایش ژن را متوقف کنند. این قابلیت بازگشتپذیر امکان کنترل دقیقتر درمان و کاهش عوارض جانبی را فراهم میکند. به گفته ژو میتوان مولکولهای مشابه آنتیبادی را برای کار با سیستمهای فعالشونده با دارویی مانند راپامایسین طراحی کرد تا اثر معکوس نیز امکانپذیر باشد.
راپامایسین داروی سرکوبکننده سیستم ایمنی که معمولا برای پیشگیری از رد عضو پیوندی استفاده میشود، به دلیل در دسترس بودن و قیمت مناسب، گزینهای ایدهآل برای این کاربردها محسوب میشود.
سلولهایی با سوئیچ کافئین
وقتی یک پروتئین نانوبادی توسط کافئین فعال میشود، به آن کافهبادی گفته میشود. ژو میگوید: با استفاده از کافهبادیها میتوان روزی طیف وسیعی از بیماریها را درمان کرد. در آینده ممکن است افراد مبتلا به دیابت بتوانند تنها با نوشیدن یک فنجان قهوه تولید انسولین خود را افزایش دهند.
در درمان سرطان کافهبادیها میتوانند در سلولهای T تعبیه شوند تا پزشکان کنترل شیمیژنتیکی دقیقی روی زمان، مکان و شدت حمله سیستم ایمنی به تومورها داشته باشند. مطالعات روی مدلهای حیوانی نشان داده است که کافئین و متابولیتهای آن مانند تئوبرومین موجود در شکلات میتوانند پاسخ سلولی را فعال کنند و ویرایش ژن با CRISPR را ممکن سازند.
سیستم توسعه یافته توسط ژو امکان باز و بسته کردن مدار ژنتیکی را فراهم میکند. با معرفی کافئین تیم تحقیق چند ساعت فرصت دارد تا فرآیندهای فیزیولوژیکی یا ویرایش ژن را کنترل کند و سپس با استفاده از راپامایسین فرآیند متوقف میشود. این سطح هماهنگی و کنترل در روشهای موجود به ندرت مشاهده میشود و باعث میشود این روش هم برای تحقیقات و هم برای کاربردهای درمانی بسیار مناسب باشد.
ژو میگوید: این سیستم کاملا ماژولار است و میتوان آن را در CRISPR و سلولهای CAR-T به کار گرفت و حتی برای فعالسازی بیان ژنهای درمانی مانند انسولین استفاده کرد. همه اینها با دقت بسیار بالا قابل تنظیم هستند.
تیم ژو امیدوار است که این روش را وارد مراحل پیشبالینی بیشتر کنند و کاربردهای جدیدی برای کافهبادیها و CRISPR در درمان بیماریهای مختلف پیدا کنند تا روزی مولکولهای روزمرهای مانند کافئین به ابزارهای پزشکی دقیق تبدیل شوند.
ژو در پایان میگوید: هیجان ما از این است که بتوانیم داروهای شناختهشده و حتی ترکیبات غذایی رایج را برای انجام کارهای کاملا جدید به کار بگیریم. به جای اینکه این مولکولها خود درمان باشند میتوانند به سیگنالهای کنترل دقیق برای درمانهای سلولی و ژنی تبدیل شوند. چون این ترکیبات از قبل کاملا شناخته شدهاند، مسیر عملی برای انتقال این فناوری به کلینیک هموار است.
انتهای پیام/
