Poskytuje priamy a účinný spôsob, ako študovať rozsiahle genetické mutácie.
Zdroj: iStockphoto.com
Mačeta je názov novej techniky molekulárnej biológie a genetiky, ktorú vyvinuli výskumníci z Inštitútu Sloan Kettering (SKI), aby mohli efektívne skúmať rozsiahle genetické mutácie, konkrétne delécie – straty vnútorného úseku chromozómu – na laboratórnych modeloch.
Napriek tomu, že štruktúra reťazca DNA je relatívne stabilná, dochádza v ňom k zmenám v sekvencii báz. Takúto zmenu nazývame mutácia. Náš ľudský genóm nesie od narodenia určité zmeny variácií počtu kópií vo svojej DNA, akými sú napríklad delécie, duplikácie alebo opakovania. Zmeny počtu kópií DNA sú v niečom podobné, ale vznikajú v bunkách až neskôr v živote, typické sú práve pre tie rakovinové.
Výskumný tím pod vedením Francisca M. Barrigu a Kaloyana Tsanova založili preto novú metódu s názvom Machete, ktorá funguje na báze CRISPR, aby mohli sledovať rozsiahle genetické zmeny (počet kópií DNA) v DNA rakovinového tkaniva.
Čo je CRISPR?
Pojem CRISPR je skratkou pre anglický termín Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats, čo preložené do bežnej reči znamená, že ide o úseky prokaryotickej (bakteriálnej) DNA s nahromadenými pravidelne rozmiestnenými krátkymi repetíciami (opakovaniami), ktoré sú prerušované krátkymi úsekmi nekódujúcej DNA pochádzajúcej z vírusov.
Pozrite si
- Mutácie DNA môžu byť spontánne alebo indukované.
- Indukované mutácie vznikajú pôsobením mutagénov (fyzikálny faktor alebo chemická látka).
- Všetky typy buniek obsahujú enzýmy, ktoré majú schopnosť reparovať poškodený reťazec DNA.
- DNA-glykozyláza je najrozšírenejší reparačný enzým.
Skúmanie rakoviny
Nová výskumná technika Machete sa zameriava na genetické zmeny, ktoré nastávajú v 15 percentách prípadov všetkých typov rakoviny. Výskumníci tvrdia, že môže zároveň pomôcť identifikovať pacientov, ktorí sú vhodnými kandidátmi pre imunoterapiu.
Skratka Machete označuje molekulárnu zmenu chromozómov pomocou inžinierskych tandemových prvkov (z anglického Molecular Alteration of Chromosomes with Engineered Tandem Elements). Technika oddeľuje cielené časti genetického kódu tak, aby napodobňovala zmeny, ktoré vznikajú pri rakovine a iných ochoreniach. Tím aplikoval ich metódu na myší model duktálneho adenokarcinómu pankreasu, ktorá spôsobila, že rakovina prebiehala na genetickej úrovni rovnako, ako keby sa mutácia vyskytla prirodzene.
Ich výsledky, publikované v časopise Nature Cancer, priniesli prvý priamy a účinný spôsob, ako študovať genetické mutácie na laboratórnych modeloch – akými sú napríklad myšacie modely rakoviny pankreasu a melanómu, ktoré vedci vo svojej štúdii použili.
DNA. Zdroj: iStockphoto.com
Nie je mutácia ako mutácia
Mnoho ľudí si pod pojmom mutácie v rakovine predstavuje malé „preklepy“ v genetickom kóde, ktoré ovplyvňujú aktivitu jedného génu – buď ho zapínajú, alebo vypínajú. Po celé desaťročia sa aj výskumníci primárne zameriavali na tieto drobné chyby, ktoré spôsobujú mnohé druhy rakoviny.
Zmeny počtu kópií DNA však môžu ovplyvniť desiatky génov súčasne a duplikovať alebo odstrániť veľké časti DNA jednotlivých chromozómov. Typický nádor obsahuje v priemere až 24 takýchto komplexných zmien, ktoré ovplyvňujú až 30 percent jeho genómu.
Nádory s väčším počtom zmien sú spojené s vyšším návratom ochorenia a horším priebehom rakoviny prsníka, prostaty, endometria, obličiek, štítnej žľazy a kolorektálneho karcinómu.
Zdroj: FMED UK, DOI: 10.1038/s43018-022-00443-5, Veda na dosah, MSKCC
