CRISPR-библиотека Partita выявила ген устойчивости лимфомы к препарату
Международная исследовательская группа — Институт онкологических исследований имени Оливии Ньютон-Джон (ONJCRI), Институт медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл (WEHI) и Genentech (дочерняя компания Roche) — выявила ранее неизвестную роль гена, который помогает клеткам лимфомы выживать на фоне одного из ведущих препаратов для лечения рака крови. Исследование опубликовано в Science Advances.
Ключевым инструментом открытия стала новая CRISPR-библиотека под названием Partita — технология, позволяющая активировать каждый ген мышиного генома по отдельности, в том числе в живых организмах. Это принципиальное отличие от стандартного CRISPR, который обычно используется для удаления (нокаута) генов, а не для их включения.
Чем CRISPR-активация отличается от обычного CRISPR
В онкологических исследованиях CRISPR часто используют для выключения генов: учёные «выключают» ген и смотрят, что изменится. CRISPR-активация (CRISPRa) работает наоборот: ген включается, и исследователи наблюдают, какой эффект даёт его усиление.
Это важно для изучения лекарственной устойчивости. Многие случаи резистентности возникают не потому, что ген повреждён или потерян, а потому что он оказывается чрезмерно активен. Именно такую логику и позволяет проверить Partita.
Библиотека охватывает весь мышиный геном: каждый ген может быть активирован поочерёдно в клеточных системах и в живых организмах. Это открывает возможность систематически картировать, какие гены при усилении своей активности помогают раковым клеткам выживать или размножаться быстрее.
Что нашли: Irx5 и три гена-ускорителя
Работая с мышиной моделью агрессивной лимфомы и применяя Partita, команда сделала несколько конкретных открытий:
- ген Irx5, будучи активированным, позволяет клеткам лимфомы выживать при воздействии венетоклакса — широко применяемого препарата для лечения рака крови. Механизм: Irx5 незаметно повышает уровень другого белка выживания, компенсируя тот, который блокирует венетоклакс;
- гены Runx2, Runx3 и Csf1r, будучи активированными, ускоряют рост MYC-управляемой лимфомы in vivo.
«С помощью Partita мы нашли привычных подозреваемых, опосредующих резистентность, но и многих других, которые представляют потенциальные новые варианты лечения», — прокомментировал старший автор работы, профессор Марко Херольд, руководитель Школы онкологической медицины Университета Ла Троб.
Для лечения MYC-управляемых лимфом (агрессивных форм, плохо поддающихся существующей терапии) идентификация генов Runx2, Runx3 и Csf1r означает, что их можно попробовать «выключить», чтобы замедлить или остановить рост опухоли.
Почему это важно для онкологии
Лимфомы — наиболее распространённый рак крови среди взрослых, включающий более 80 подтипов. Лекарственная устойчивость остаётся главной причиной неудач лечения, причём не только при лимфомах, но и при большинстве других онкологических заболеваний.
CRISPR-активационные экраны — особенно в живых организмальных моделях — предоставляют принципиально новую возможность систематически изучать эту устойчивость. Зная, какой именно ген «включается» и позволяет раку уходить от лечения, учёные могут разработать новые препараты — ингибиторы этого гена или его продукта, — чтобы восстановить чувствительность опухоли.
Читайте также: Активность генов в крови меняется внутри человека.
Следующий шаг — проверка находок на человеческих клетках и моделях, а также поиск ингибиторов Irx5, Runx2, Runx3 и Csf1r, совместимых с клиническим применением.
