Bombą w nowotwór

| Nauki przyrodnicze
giginger, licencja CC

Badacze z Uniwersytetu Rochester zaprojektowali "genetyczną bombę", która umożliwia masową produkcję toksyn w komórkach nowotworowych. Co ważne, zdrowa tkanka pozostaje praktycznie nietknięta.

Nowatorskie rozwiązanie wykorzystuje właściwości genu Rad51, którego podwyższona aktywność (ekspresja) w dzielących się szybko komórkach nowotworowych jest znana już od kilku lat. Naukowcy, prowadzeni przez dr Verę Gorbunovą, zmodyfikowali tę sekwencję, usuwając z niej fragmenty odpowiedzialne za ograniczane jej aktywności.

Uzyskany w ten sposób gen wciąż był uruchamiany w intensywnie dzielących się komórkach nowotworowych, lecz, pozbawiony "hamulca", podlegały w nich znacznie silniejszej ekspresji. Komórki zdrowe niemal w ogóle nie korzystają z Rad51, ponieważ intensywność podziałów komórkowych w zdrowej tkance jest wielokrotnie niższa.

Aktywność Rad51 w typowym nowotworze jest około pięciokrotnie wyższa, niż w zdrowej tkance, lecz dzięki usunięciu sekwencji ograniczającej ekspresję tego genu udało się uzyskać różnice aktywności rzędu kilku, a nawet kilkunastu tysięcy razy

Jak wykorzystać unikalną cechę zmodyfikowanego genu? Badacze z Rochester uznali, że najlepiej będzie połączyć ze sobą odpowiedni fragment Rad51 oraz sekwencję kodującą bakteryjną toksynę błoniczą, produkowaną przez bakterie z gatunku Corynebacterium diphteriae. Uzyskano w ten sposób gen, którego produktem była silna trucizna, lecz aktywował się on wyłącznie w komórkach nowotworowych, prowadząc do ich zniszczenia.

Wstępne testy wykazały, że pomysł doskonale sprawdza się w praktyce. W warunkach laboratoryjnych udało się skutecznie zlikwidować komórki kilku nowotworów, m.in. włókniakomięsaka oraz raka piersi i raka szyjki macicy. Testy przeprowadzone równolegle na zdrowych komórkach nie wywołały w nich większych szkód.

Obecnie badacze z Rochester pracują nad stworzeniem wirusa, który pozwoli na dostarczenie terapeutycznego genu do możliwie wielu komórek w żywym organizmie. Jeżeli się to uda i wydajność procesu będzie dostatecznie wysoka, być może pewnego dnia leczenie nowotworu będzie się ograniczało do prostych wstrzyknięć "genetycznej bomby". Zanim jednak stanie się to możliwe, konieczne będą wieloletnie badania.

gen Rad51 toksyna błonicza toksyna trucizna ekspresja genu nowotwór terapia