Je to 14 let, co Charpentierová s Doudnovou zjistily, že je možné bizarní imunitní systém bakterií a archeí CRISPR/Cas9 použít jako genetický editor a že svět už nikdy nebude stejný. Měly pravdu, ale ani ony tehdy nejspíš netušily, kam až se s CRISPRem dostaneme. Teď se ukázalo, že je možné CRISPR s jedním hodně divným enzymem z rodiny Cas použít k boji proti rakovině. Funguje překvapivě jednoduše a brutálně. Pozná rakovinnou buňku a rozseká její DNA na kusy.
Na počátku byl úmorný výzkum enzymu Cas12a2. Ryan Jackson z Utah State University a jeho kolegové si mysleli, že je to zase nějaký editor, který bude pracovat podobně jako ostatní editační enzymy. To se ale velmi spletli. „Hodně divný“ je ještě dost slabé slovo.
Ve skutečnosti je Cas12a2 jako zlý terminátor, který našel Sáru Connorovou. Jakmile tenhle molekulární terminátor narazí na RNA, která odpovídá jeho naváděcí sekvenci, propadne naprostému šílenství. Bezohledně roztrhá DNA buňky, ve které se nachází, a zlikviduje ji, i když to znamená konec i pro něj.
Není úplně jasné, k čemu je taková věc bakteriím dobrá. Zřejmě takovým sebevražedným mechanismem brání šíření fatálních infekcí. Jak ale říká René Bernards z Netherlands Cancer Institute v Amsterdamu, ať to mají bakterie k čemu chtějí, my to můžeme skvěle využít.
Terminátorský CRISPR lze naprogramovat tak, aby rozpoznával konkrétní molekulu RNA vyráběnou nádorovými buňkami. Časem by z toho mohla být léčba pro doposud jen velmi obtížně léčitelné nádory nebo i na jiné nádory. Jak trefně popisuje Yang Liu z University of Utah, tohle je jako molekulární spínač smrti, spouštěný přesně definovanou sekvencí RNA. Něco jako programovatelná chemoterapie.
Podle Nature se už pracuje na experimentální léčbě nádorů hlavy a krku způsobených lidským papilomavirem (HPV) s terminátorským CRISPREM. Vyvíjí ji německá biotechnologická společnost Akribion Therapeutics ze Zwingenbergu. Podle spoluzakladatele firmy a vedoucího výzkumu Paula Scholze by první klinická data mohla být k dispozici kolem roku 2030.
##seznam_reklama##
První experimenty, v nichž vědci programovali terminátorský CRISPR proti RNA s mutací genu T53 a druhý tým proti RNA s mutací genu KRAS ukazují, že to funguje. Terminátor rozeznává sekvence RNA s mimořádnou přesností a zabíjí, ale nezabije buňku, když se dotyčná RNA liší jen o jedinou bázi od naváděcí sekvence.
Zní to velice slibně. Ale bude nutné dotáhnout výzkum do podoby praktické léčby. Tradičním problémem všech systémů CRISPR/Cas je, jak je dostat do cílových buněk, protože je to dost velký komplex. Další věc je, že ani v laboratorních podmínkách terminátorský CRISPR nezlikvidoval všechny rakovinné buňky. Na tom ale lze dál pracovat. Podle vědců navíc přísliby molekulárního terminátora sahají dál než za léčbu rakoviny. Podobný princip by mohl pomoci například při léčbě autoimunitních nebo neurologických onemocnění. Nechme se překvapit!
Video: CRISPR that Hunts Cancer by Reading RNA
Literatura