Γενετική

Νέα γενετική τεχνολογία για το barcoding για την ανοσία του καρκίνου

Νέα γενετική τεχνολογία για το barcoding για την ανοσία του καρκίνου

Οι επιστήμονες στο όρος Σινά έχουν αναπτύξει μια νέα τεχνολογία για την ταυτόχρονη ανάλυση των λειτουργιών εκατοντάδων γονιδίων με ανάλυση που φτάνει στο επίπεδο ενός κυττάρου. Η τεχνολογία βασίζεται σε μια προσέγγιση barcoding χρησιμοποιώντας μια νέα πρωτεΐνη που περιγράφεται σε ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell .

Δεδομένου ότι η αλληλούχιση του πρώτου ανθρώπινου γονιδιώματος στις αρχές της δεκαετίας του 2000 αποκάλυψε ένα σύνολο από περισσότερα από 20.000 γονίδια κωδικοποίησης πρωτεΐνης, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταφέρει να χαρακτηρίσουν τις πολλές λειτουργίες του μεμονωμένου γονιδίου. Χωρίς αυτές τις πληροφορίες, η κατανόησή μας για το πώς λειτουργεί το ανθρώπινο γονιδίωμα – και πώς να χρησιμοποιήσει αυτή τη γνώση για την πρόβλεψη, την πρόληψη, τη θεραπεία και ακόμη και τη θεραπεία ασθενειών – είναι περιορισμένη.

Το 2012 και το 2013, οι επιστήμονες καθιέρωσαν μια ισχυρή νέα προσέγγιση για την επεξεργασία γονιδίων, που ονομάζεται CRISPR, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των γονιδιακών λειτουργιών. Το CRISPR έχει αναλάβει τον επιστημονικό κόσμο από τη θύελλα, αλλά οι ερευνητές εξακολουθούν να αμφισβητούνται χρησιμοποιώντας το CRISPR για να μελετήσουν τα πολλά χιλιάδες γονίδια και τους πολυάριθμους δυνατούς ρόλους τους.

Μια νέα τεχνολογία που αναπτύχθηκε από επιστήμονες στην Ιατρική Σχολή του Icahn στο όρος Σινά βοηθά στην αντιμετώπιση της πρόκλησης της γονιδιωματικής της ανάλυσης του γονιδιώματος σε μια άνευ προηγουμένου κλίμακα. Η έρευνα, με επικεφαλής τους μεταδιδακτορικούς υποτρόφους Aleksandra Wroblewska, Ph.D. και ο Maxime Dhainaut, Ph.D., είναι ένα νέο εργαλείο για τον γραμμωτό κώδικα και την παρακολούθηση διαφορετικών CRISPRs χρησιμοποιώντας συνθετικές πρωτεΐνες που ονομάζονται επίτοποι. Οι barcodes των πρωτεϊνών που αναφέρονται ως Pro-codes, επιτρέπουν σε εκατοντάδες CRISPRs να χρησιμοποιηθούν μαζί για να εξαλείψουν ένα πλήθος γονιδίων.

Παρόλο που υπάρχουν υπάρχουσες τεχνολογίες για τη συγκέντρωση CRISPR, αυτές οι προσεγγίσεις βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στο DNA ως γραμμικό κώδικα και επιτρέπουν μόνο μια ανάλυση χαμηλής ανάλυσης στη λειτουργία των γονιδίων. Μέσω της τεχνικής του Pro-Code, οι ερευνητές του Mount Sinai ήταν σε θέση να επιδείξουν έναν τρόπο για τους επιστήμονες να χαρακτηρίζουν πιο διεξοδικά τις βιολογικές επιδράσεις ενός γονιδίου.

Στη μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία Pro-Code για την αναζήτηση γονιδίων που απαιτούνται για την προστασία του ανοσοποιητικού συστήματος από τον καρκίνο. Δημιούργησαν CRISPRs για να στοχεύσουν τη διαγραφή των υπόπτων γονιδίων ρύθμισης του ανοσοποιητικού συστήματος και τα συνδυάστηκαν με τους Pro-Codes. Οι βιβλιοθήκες Pro-Code / CRISPR εισήχθησαν στη συνέχεια σε κύτταρα καρκίνου του μαστού και οι όγκοι προκλήθηκαν με κύτταρα Τ-που είχαν κατασκευαστεί για να αναγνωρίσουν τα καρκινικά κύτταρα.

Τα περισσότερα από τα καρκινικά κύτταρα απομακρύνθηκαν ταχέως από τα Τ κύτταρα, αλλά υπήρχαν μερικά κύτταρα που ολοκλήρωσαν να αντισταθούν στον θάνατο. Η τεχνολογία Pro-Code βοήθησε να καθοριστεί ποια γονίδια χάθηκαν στα ανθεκτικά κύτταρα μερικά με μη αναγνωρισμένους ρόλους στην ευαισθητοποίηση των καρκινικών κυττάρων στο ανοσοποιητικό σύστημα. Οι μελέτες προσδιόρισαν επίσης έναν αρνητικό ρυθμιστή του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου PD-L1, ενός κύριου κλινικού στόχου της ανοσοθεραπείας του καρκίνου.

“Πρέπει να γίνουν ακόμα πολλά πράγματα για να κατανοήσουμε πλήρως το ανθρώπινο γονιδίωμα”, δήλωσε ο Brian Brown, Ph.D., Αναπληρωτής Καθηγητής Γενετικής και Genomic Sciences και Αναπληρωτής Διευθυντής του Ινστιτούτου Ανοσολογίας στο Ινστιτούτο Icahn του Mount Sinai και ανώτερος συγγραφέας της έκδοσης. “Η τεχνολογία Pro-Code θα μπορούσε να επιταχύνει σε μεγάλο βαθμό έναν από τους κύριους στόχους της εποχής μετά το γένωμα: σχολιασμός του ανθρώπινου γονιδιώματος. Η ανακάλυψη αυτή θα είναι το κλειδί για την ανακάλυψη γονιδίων που προκαλούν ασθένειες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους στόχους φαρμάκων. νέες ιδέες στην ανοσολογία του καρκίνου”.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο

Διαβάστε Eπίσης:

Αναζητείται γενετική αλληλουχία επόμενης γενιάς για βαθύτερη κατανόηση του COVID-19

Εντοπίστηκαν 102 γονίδια που σχετίζονται με τον αυτισμό

Αποκαλύφθηκαν οι γονιδιακές μεταλλάξεις που καθορίζουν το ύψος

Η μεγαλύτερη γενετική μελέτη σε ασιατικό πληθυσμό σχετικά με το ύψος αποκάλυψε πρόσφατα δεκάδες σπάνιες μεταλλάξεις του DNA στους ανθρώπους αυτής της καταγωγής. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications, συμπληρώνουν τις γνώσεις των επιστημόνων σχετικά με τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γονιδίων που συμβάλλουν στη φυσιολογική ανάπτυξη και υπογραμμίζουν κάποιες από τις ομοιότητες και […]

Ποιες γενετικές παραλλαγές σχετίζονται με το άγχος

Μια τεράστια ανάλυση γονιδιώματος περίπου 200.000 στρατιωτικών βετεράνων στις ΗΠΑ εντόπισε έξι γενετικές παραλλαγές που σχετίζονται με το άγχος, αναφέρουν ερευνητές από το Yale στο American Journal of Psychiatry. Η νέα μελέτη συμβάλλει περαιτέρω στην πρώτη πειστική μοριακή εξήγηση για το λόγο για τον οποίο συχνά συνυπάρχουν άγχος και κατάθλιψη. “Αυτό είναι το πλουσιότερο σύνολο […]

Πως προκύπτουν καταστροφικές αυτοάνοσες αντιδράσεις

Το ανοσοποιητικό σύστημα χρησιμοποιεί τα μιτοχόνδρια του για να αυτο-διεγείρει τις έμφυτες και προσαρμοστικές αποκρίσεις σε λοίμωξη. Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), το ανοσογονικό μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) και ακόμη και ολόκληρα μιτοχόνδρια κινητοποιούνται τοπικά σε μια ευαίσθητη ισορροπία για να δημιουργήσουν καυτά σημεία φλεγμονώδους δράσης. Όταν ο φυσιολογικός περιορισμός της ανάδρασης σε αυτές τις διεργασίες […]

Η επεξεργασία γονιδίων ικανή να αποτρέψει διαταραχές του εγκεφάλου

Νέα έρευνα σε ποντίκια υποδηλώνει ότι η επεξεργασία γονιδίων θα μπορούσε να αποτρέψει τις αναπτυξιακές διαταραχές του εγκεφάλου. Η επεξεργασία Epigenome είναι ένας τρόπος αλλαγής της έκφρασης ή της ανάγνωσης των γονιδίων χωρίς να αλλοιωθεί ο υποκείμενος κώδικας DNA τους. Μια ομάδα από το πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, MD, οδήγησε τη μελέτη Nature Communications […]

Το «ανεπιθύμητο DNA» επηρεάζει τον κληρονομικό κίνδυνο καρκίνου

Ο κίνδυνος ενός ατόμου να αναπτύξει καρκίνο επηρεάζεται από γενετικές παραλλαγές σε περιοχές του DNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες, οι οποίες προηγουμένως απορρίφθηκαν ως «σκουπίδια DNA», σύμφωνα με νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε στο British Journal of Cancer. Αυτή η νέα μελέτη δείχνει ότι ο κληρονομικός κίνδυνος για καρκίνο δεν επηρεάζεται μόνο από μεταλλάξεις στα βασικά γονίδια […]

Οι γενετικές αλληλουχίες που μας οδηγούν στη γήρανση

Η θεωρία των ελεύθερων ριζών κυριάρχησε στην επιστήμη της γήρανσης στη δεκαετία του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000. Αλλά στη συνέχεια αρκετές μελέτες άρχισαν να αντικρούουν τη θεωρία. Όταν τα ζώα, όπως οι σαλαμάνδρες και τα ποντίκια, είχαν σιωπηλά αντιοξειδωτικά γονίδια (τα αντιοξειδωτικά είναι ουσίες που καταστρέφουν τις ελεύθερες ρίζες), αυτό δεν […]

Νέα γενετική ανάλυση βελτιώνει τη διάγνωση της γνωστικής έκπτωσης

Η αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διαγνώσει την νοητική αναπηρία με μεγαλύτερη ακρίβεια από άλλες μεθόδους γενετικής ανάλυσης, σύμφωνα με ερευνητές της έκθεσης Karolinska Institutet στο επιστημονικό περιοδικό Genome Medicine. Η αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος χρησιμοποιώντας αναλυτικά εργαλεία που αναπτύχθηκαν από τους ερευνητές θα εισαχθεί τώρα για κλινική διάγνωση πρώτης γραμμής […]

Γονιδιακή θεραπεία αντιμετωπίζει πολλαπλές ασθένειες

Μια νέα μελέτη από το Wyss στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και το Harvard Medical School (HMS) αναφέρει ότι μία μόνο χορήγηση ενός αδενο-συναφούς ιού (AAV) -με βάση γονιδιακή θεραπεία που συνδυάζει τρία γονίδια  μακροζωίας πετυχαίνει σημαντική βελτίωση ή πλήρη αναστροφή πολλαπλών ασθενειών  που σχετίζονται με την ηλικία, υποδηλώνοντας ότι μια προσέγγιση σε επίπεδο συστημάτων για […]