CRISPR otkriva gen koji superosnažuje vitamin D – i zaustavlja tumore

Naučnici predstavljaju ključni gen sa obećavajućim novim putevima za precizmu medicinu pomoću CRISPR/Cas9.

Gen SDR42E1 je identifikovan kao bitan faktor u načinu na koji naša tela apsorbuju i procesuiraju vitamin D. Istraživači su otkrili da onesposobljavanje ovog gena u ćelijama raka debelog creva ne samo onemogućava njihovo preživljavanje, već narušava hiljade drugih gena povezanih sa kancerom i metabolizmom.

Preporučujemo

Ovo otvara vrata za visokociljane terapije kancera – prekidanjem dostavljanja vitamina D do tumora ili unapređivanjem aktivnosti gena radi jačanja zdravlja. Nalazi ukazuju na ogromne mogućnosti u tretiranju bolesti na koje deluje vitamin D, mada dogoročni uticaji ostaju neizvesni.

Vitamin D je ne samo bitan nutriment, već i prekurzor hormona kalcitriola, neophodnog za zdravlje: reguliše unos fosfata i kalcijuma potrebnih za kosti putem creva, kao i ćelijski rast i pravilno funkcionisanje mišića, nervnih ćelija i imunosistema.

Sad je prvi put pokazano da je gen SDR42E1 ključan za preuzimanje vitamina D iz digestivnog sistema i njegovo dalje metaboliziranje, što ima mnoge moguće primene u preciznoj medicini, uključujući terapiju kancera.

„Pokazujemo da blokiranje ili inhibiranje SDR42E1 može selektivno zaustaviti rast ćelija raka“, kažu naučnici sa Univerziteta Hamad bin Halifa u Kataru.

Istraživači su bili inspirisani ranijim istraživanjem koje je otkrilo da je specifična mutacija gena SDR42E1 na hromozomu 16 povezana sa nedostatkom vitamina D. Mutacija je izazivala pekid proteina, činjeći ga neaktivnim.

Upotrebljeno je gensko modifikovanje CRISPR/Cas9 za transformaciju aktivnog oblika SDR42E1 u nizu ćelija (HTC116) od pacijenta sa rakom debelog creva u neaktivni oblik. Ekspresija SDR42E1 je obično obilna u HCT116 ćelijama, što sugeriše da je taj protein bitan za nihov opstanak.

Kad je uključena neispravna kopija SDR42E1, sposobnost ćelija raka opala je 53%. Najmanje 4.663 daljih gena promenilo je svoje nivoe ekspresije, sugerišući da je SDR42E1 bitan molekularni prekidač u mnogim reakcijama neophodnim za zdravlje ćelija.

Mnogi od tih gena su obično uključeni u ćelijsko signaliziranje povezano sa kancerom i apsorpciju i metabolizam molekula sličnih holesterolu – u skladu sa centralnom ulogom SDR42E1 u sintezi kalcitriola.

Rezultati sugerišu da inhibiranje ovog gena može selektivno ubiti ćelije raka, ostavljajući susedne ćelije bez oštećenja.

„Naši nalazi otvaraju nove puteve u preciznoj onkologiji, iako klinička translacija zahteva znatnu potvrdu i dugoročan razvoj“, kažu istraživači sa Bliskoistočnog univerziteta u Amanu.

Sprečavanje pristupa izabranih ćelija vitaminu D nije jedina moguća primena. Rezultati ukazuju da SDR42E1 ima dve oštrice: veštačko povećanje nivoa SDR42E1 u lokalnim tkivima putem genske tehnologije moglo bi takođe biti korisno, s obzirom na mnoge poznate zdravstvene efekte kalcitriola.

Pošto je SDR42E1 uključen u metabolizam vitamina D, može biti meta u slučaju mnogih bolesti kad vitamin D ima regulatornu ulogu. Na primer, studije su pokazale da hormon može smanjiti rizik od kancera, bolesti bubrega, autoimunskih i mataboličkih poremećaja.

Međutim, takve šire primene moraju se uraditi pažljivo, pošto dugoročni efekti SDR42E1 na ravnotežu vitamina D još nisu potpuno shvaćeni.

(Telegraf Nauka/Science Daily)