นักวิทยาศาสตร์ 'วิศวกรรมย้อนกลับ' เซลล์มะเร็งสมองเพื่อค้นหาเป้าหมายใหม่สำหรับการรักษา

งานนี้เป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยโตรอนโต โรงพยาบาลเด็กป่วย (SickKids) และมหาวิทยาลัยคาลการี การค้นพบนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสารCell Reportsทำให้การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกเพื่อจัดทำโปรไฟล์เซลล์เนื้องอกในสมองจำนวนมากที่ได้รับจากผู้ป่วยซึ่งมีคุณสมบัติเป็นสเต็มเซลล์อย่างเป็นระบบ ดร. ปีเตอร์ เดิร์กส์ นักวิจัยร่วมของการศึกษา ศัลยแพทย์ประสาทวิทยา และนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ SickKids กล่าวว่า "เราคิดว่าในการทดลองครั้งใหญ่ครั้งหนึ่ง เราได้ค้นพบเป้าหมายใหม่ๆ มากมายสำหรับเนื้องอกไกลโอบลาสโตมา ซึ่งบางอย่างก็น่าประหลาดใจ" "เซลล์ต้นกำเนิดไกลโอบลาสโตมาเหล่านี้ยังทนทานต่อการรักษา ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เนื้องอกเหล่านี้รักษาให้หายขาดได้ยาก เราต้องการวิธีใหม่ๆ ในการทำลายเซลล์เหล่านี้ โดยเฉพาะหากเราต้องการให้ผู้คนมีโอกาสรอดชีวิตมากขึ้น" ทีมวิจัยยังพบว่าเซลล์ glioblastoma ของผู้ใหญ่นั้นขึ้นอยู่กับยีนตัวเดียวกันที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาสมองในวัยทารกและเด็กปฐมวัย เดิร์กส์ ผู้ซึ่งค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งในเนื้องอกในสมองในปี 2546 กล่าวว่า "สิ่งนี้เน้นย้ำว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยมากเพียงใดจึงจะเข้าใจสมองของมนุษย์ที่กำลังพัฒนาได้ CRISPR: เครื่องมือใหม่ที่ทรงพลัง การเกิดขึ้นของเทคโนโลยี CRISPR-Cas9 มอบวิธีการใหม่อันทรงพลังในการสำรวจชีววิทยาของมะเร็งผ่านหน้าจอกว้างของจีโนม Dr. Stéphane Angers ผู้ร่วมวิจัยหลักและศาสตราจารย์ที่คณะเภสัชศาสตร์ Leslie Dan มหาวิทยาลัยโตรอนโต เชี่ยวชาญในการใช้ CRISPR-Cas9 ในมะเร็ง วิศวกร การเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดไกลโอบลาสโตมาที่ได้รับจากผู้ป่วย 10 ชนิดที่รวบรวมโดยทีมวิจัย Dirks ห้องปฏิบัติการของ Angers ใช้ 'หน้าจอความฟิตของเซลล์' CRISPR เพื่อกำหนดว่ายีนใดในเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งที่จำเป็นสำหรับเซลล์ในการอยู่รอดและเติบโต ดังนั้นสิ่งสำคัญ สำหรับการลุกลามของเนื้องอก "เซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งเป็นตัวกระตุ้นการเจริญเติบโตของเนื้องอกและความก้าวหน้าของโรค" Angers กล่าว "เพื่อที่จะกำหนดเป้าหมายเซลล์เหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ การมีมุมมองที่ครอบคลุมเกี่ยวกับยีนที่ควบคุมโปรแกรมการเจริญเติบโตเป็นสิ่งสำคัญ หากคุณรู้ว่ายีนใดที่จำเป็นสำหรับเซลล์เหล่านี้ในการอยู่รอดและเพิ่มจำนวน คุณก็จะสามารถมองหาวิธีที่จะโจมตีหรือขัดขวางยีนเหล่านี้ได้ และหยุดยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอก" ด้วยการแยกยีน 20,000 ยีนออกจากตัวอย่างแต่ละรายการจากตัวอย่างผู้ป่วย 10 ตัวอย่างอย่างเป็นระบบ ทีมงานของ Angers พบช่องโหว่ทางพันธุกรรมหลายรายการและเปิดเผยข้อมูลจำนวนมากที่สามารถขุดเพิ่มเติมเพื่อระบุเป้าหมายยาที่เป็นไปได้สำหรับไกลโอบลาสโตมา "นี่เป็นหนึ่งในการศึกษาชิ้นแรกในลักษณะนี้ ซึ่งหน้าจอ CRISPR จะถูกดำเนินการโดยตรงในเซลล์ผู้ป่วยที่แยกออกมาใหม่หลายเซลล์พร้อมกัน การศึกษานี้ได้ให้ข้อมูลใหม่จำนวนมหาศาลที่ชุมชนการวิจัยสามารถซักถามเพื่อช่วยในการออกแบบกลยุทธ์การรักษาใหม่ ๆ . " โทสะกล่าว ยีนหนึ่งที่ระบุในการศึกษานี้เรียกว่า DOT1L พบว่าจำเป็นต่อการคงอยู่ของเนื้องอกในเซลล์มะเร็งของผู้ป่วย glioblastoma 7 ใน 10 ตัว ด้วยความร่วมมือกับ Dr. Samuel Weiss จาก Cumming School of Medicine, University of Calgary ทีมงานได้ใช้แบบจำลองพรีคลินิกเพื่อแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของยาที่ใช้รักษามะเร็งเม็ดเลือดขาวในปัจจุบันเพื่อยับยั้งผลิตภัณฑ์ยีน DOT1L ในเซลล์ต้นกำเนิด glioblastoma "เราพบว่าการปิดกั้นโปรตีนเฉพาะนี้ในรูปแบบเฉพาะของมะเร็งสมองนี้ช่วยลดการเติบโตของเนื้องอกและส่งผลให้มีชีวิตรอดได้นานขึ้นในรูปแบบพรีคลินิก" Angers กล่าว "สิ่งนี้มีความหวังเพราะมันได้เปิดเผยกระบวนการทางชีววิทยา ซึ่งไม่เคยสงสัยว่าเกี่ยวข้องกับไกลโอบลาสโตมามาก่อน ซึ่งมียาโมเลกุลขนาดเล็กอยู่แล้ว" ก้าวข้าม "ภาพนิ่ง" ของมะเร็ง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เวลา ความพยายาม และเงินทุนจำนวนมากหมดไปกับการหาลำดับจีโนมของเนื้องอกมะเร็ง แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้เราเห็นภาพที่ชัดเจนขึ้นของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมหลายร้อยรายการในมะเร็ง glioblastoma และมะเร็งชนิดอื่น ๆ แต่สำหรับ glioblastoma นั้นไม่ได้นำไปสู่ความก้าวหน้าในการรักษาที่สำคัญใด ๆ Angers กล่าว