科学家们在实验室中使用CRISPR基因编辑技术将癌细胞转化为健康的肌肉组织,他们希望能够在此实验的基础上开发出新的癌症治疗方法。
在 8 月 28 日发表在《PNAS》杂志上的一项研究中,研究人员发现,在实验室中使横纹肌肉瘤(RMS)细胞中的一种特定蛋白质复合物失效,横纹肌肉瘤是一种骨骼肌组织中的罕见癌症,主要影响10 岁以下的儿童,从而导致肿瘤细胞转化为健康的肌肉细胞。
尽管该研究仍处于早期阶段,但这种将癌细胞“重置”为健康细胞的过程(广泛称为分化疗法)已经在其他类型的癌症(例如骨癌和血癌)中进行了测试。美国食品和药物管理局 (FDA) 已批准四种药物用于治疗后一种疾病,通常通过抑制癌细胞中的特定蛋白质来发挥作用。
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研究作者写道,新研究中确定的蛋白质复合物可以作为这种疗法的靶标,并且随着进一步的发展,它可能成为 RMS 患者的一种有前途的新治疗选择,这种患者通常通过手术、放射治疗和化疗。
冷泉港实验室的主要作者兼教授克里斯托弗·瓦科克(Christopher Vakoc)表示:“这项技术可以让你检测任何癌症,并寻找如何使其分化”,现在菠菜业
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分化是干细胞分裂并形成体内各种类型细胞的过程,例如肌肉或脂肪细胞,每种细胞都有独特的基因表达模式,使它们能够执行特定的功能。然而,在 RMS 中,患者的基因突变会导致他们的细胞产生一种名为PAX3-FOXO1的特定蛋白质,这种蛋白质会阻止骨骼肌细胞发生分化。因此,这些细胞并没有变成肌肉,而是形成了大量的癌组织。
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198彩票手机优惠短期内迅速致富。,研究人员使用 CRISPR 禁用或“敲除”不同的基因,以观察哪些基因产生与 PAX3-FOXO1 协同作用的蛋白质,从而阻止 RMS 细胞分化。他们的分析表明,如果 RMS 细胞失去制造核因子 Y (NF-Y)(一种调节基因表达的蛋白质)的能力,细胞就会分化为肌肉细胞。直接敲除PAX3-FOXO1也有同样的效果。
“肿瘤失去了所有癌症属性,”瓦科克在声明中说。“它们正在从一个只想制造更多自身的细胞转变为致力于收缩的细胞。”
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尽管使 PAX3-FOXO1 和 NF-Y 失活具有相似的效果,但研究人员发现这些蛋白质彼此之间并不发生物理相互作用。相反,在 RMS 细胞中,NF-Y 通过与特定的 DNA 序列结合来开启制造 PAX3-FOXO1 所需的基因。因此,通过阻断 NF-Y,研究人员也阻断了 PAX3-FOXO1 的产生。
这些发现距离转化为 RMS 的治疗方法还有很长的路要走。然而,抑制 NF-Y 的药物已经在开发中,包括阻止蛋白质复合物形成或与DNA 结合的药物。
需要克服的一个障碍是 NF-Y 还调节健康细胞的重要过程,例如新陈代谢和细胞周期,即细胞生长和分裂时经历的一系列步骤。然而,Vakoc 和团队假设,由于 RMS 细胞对 PAX3-FOXO1 表达的变化“高度敏感”,因此可能存在一个“机会之窗”,其中药物抑制 NF-Y 的时间足以让 RMS 细胞分化,但不会如此长期健康组织会受到损害。他们写道,需要更多的研究来证实这是一种可行的治疗策略。