Wednesday, February 21, 2024
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शोधकर्ताओं ने एक सीआरआईएसपीआर-आधारित थेरेपी विकसित की है जो ठोस ट्यूमर में प्रवेश करती है

टीCRISPR-Cas9 प्रणाली ने शोधकर्ताओं के डीएनए में हेरफेर करने के तरीके में क्रांति ला दी और जीन संपादन चिकित्सा में एक नए युग की शुरुआत की। कैंसर अनुसंधान में, सीआरआईएसपीआर-आधारित चिकित्सा आनुवंशिक निष्क्रियता या कैंसर से संबंधित जीन की मरम्मत के माध्यम से एक रोमांचक चिकित्सीय दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करती है।1 हालांकि, ठोस ट्यूमर के लिए सीआरआईएसपीआर उपचार अभी भी काफी चुनौतियों का सामना कर रहे हैं। चूंकि ये कैंसर कोशिकाएं आसानी से दोहराती हैं, इसलिए उपचारों को घातकता को दूर करने के लिए कई कोशिकाओं तक पहुंचने की आवश्यकता होती है।2 इस चुनौती को रेशेदार और शारीरिक रूप से घने ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट द्वारा बढ़ा दिया गया है, जो सीआरआईएसपीआर मशीनरी को अवरुद्ध करता है।3

अपने करियर की शुरुआत में, डैनियल सिगवर्ट ने बायोमेडिकल समस्याओं को हल करने के लिए सामग्री इंजीनियरिंग का इस्तेमाल किया। यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्सास साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर में जाने के बाद, सिगवर्ट ने इन कौशलों को पशु कैंसर मॉडल में लागू किया, चिकित्सीय न्यूक्लिक एसिड देने के लिए लिपिड-आधारित नैनोकणों (एलएनपी) के साथ प्रयोग किया। सिगवर्ट ने कहा, “जब सीआरआईएसपीआर पेपर सामने आए, तो हमने तुरंत उन पेपरों को पढ़ा और हमारी कुर्सियों से गिर गए क्योंकि हम मॉड्यूलर इंजीनियरिंग टूल की इस मायावी खोज को बहुत स्पष्ट रूप से देख सकते थे।” “ऐसा लग रहा था कि सीआरआईएसपीआर यह गर्म, रोमांचक, नई तकनीक है। लेकिन आप कैंसर चिकित्सा में इसका उपयोग कैसे करते हैं जब दक्षता 1 प्रतिशत है और आपको वास्तव में क्या करने की ज़रूरत है जो हर कोशिका को बढ़ता है?

हाल ही में प्रकाशित एक पेपर में प्रकृति नैनो प्रौद्योगिकीसिगवर्ट और उनकी टीम ने एलएनपी का उपयोग करके एक दोहरी दृष्टिकोण विकसित किया जो उपकरणों से लैस है जो उन्हें ट्यूमर तक पहुंचने और संशोधित करने की अनुमति देता है।4 शोधकर्ताओं ने LNPs को CRISPR-Cas9 सिस्टम के साथ पैक किया जो आनुवंशिक रूप से संशोधित और बाधित था पीडी-एल1 जीन अभिव्यक्ति। पीडी-एल1 overexpression ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट के भीतर टी सेल घुसपैठ को रोकता है, इसलिए जीन को निष्क्रिय करने से प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर तक पहुंचने की अनुमति मिलती है। सीआरआईएसपीआर प्रणाली और प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर पहुंच प्रदान करने के लिए, एलएनपी में सीआरएनए भी शामिल है जो फोकल आसंजन किनेज (एफएके) की अभिव्यक्ति को लक्षित और कम करता है, जिससे ट्यूमर के आसपास के बाह्य मैट्रिक्स की घनत्व कम हो जाती है।

“ऐसा लग रहा था कि सीआरआईएसपीआर यह गर्म, रोमांचक, नई तकनीक है। लेकिन आप कैंसर चिकित्सा में इसका उपयोग कैसे करते हैं जब दक्षता 1 प्रतिशत है और आपको वास्तव में क्या करने की ज़रूरत है जो हर कोशिका को बढ़ता है? डेनियल सिगवर्ट, यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्सास साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर

“हमारे आश्चर्य के लिए, हमने पाया कि [CRISPR] FAK निषेध द्वारा mRNA वितरण प्रभावकारिता में वृद्धि की गई थी,” सिगवर्ट ने कहा। शोधकर्ताओं ने पाया कि इस पैकेज्ड नैनोपार्टिकल डिलीवरी सिस्टम ने ट्यूमर सेल कल्चर में जीन एडिटिंग को 10 गुना से अधिक बढ़ा दिया है। जब उन्होंने चूहों में एक ही थेरेपी का परीक्षण किया, तो परिणामों ने उच्च स्तर के जीन संपादन को दिखाया जो कैंसर सेल प्रतिकृति, ट्यूमर के बोझ को कम कर दिया, और ठोस डिम्बग्रंथि और यकृत ट्यूमर सहित चार अलग-अलग कैंसर मॉडल में जीवित रहने में वृद्धि हुई। कुल मिलाकर, उपन्यास एलएनपी रणनीति से पता चला है कि ट्यूमर ऊतक कठोरता को कम करने से ठोस ट्यूमर में सीआरआईएसपीआर जीन संपादन में सुधार हुआ है।

“इन विवो प्रयोगों में ट्यूमर नियंत्रण की डिग्री बहुत अच्छी थी,” न्यूयॉर्क में वेइल कॉर्नेल मेडिसिन के प्रोफेसर लुकास डॉव ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। “क्या यह नैदानिक ​​​​सेटिंग में इसे भुनाने के लिए अवसर की एक खिड़की प्रदान करता है? क्या यह कुछ ऐसा होगा जो अनुमति दे सकता है [enough] फिर अन्य उपचारों का पालन करने के लिए ट्यूमर नियंत्रण?” डॉव से पूछा।

भविष्य के अध्ययनों में, सिगवर्ट और उनकी टीम मौजूदा उपचारों के संयोजन सहित इस नई सीआरआईएसपीआर डिलीवरी तकनीक का उपयोग करने के और तरीके खोजने की उम्मीद कर रही है। “इस अध्ययन ने … एक नैनोकण में कई चिकित्सीय एजेंटों को संयोजित करने की क्षमता का प्रदर्शन किया। इसलिए, हम इस रणनीति का उपयोग अन्य ट्यूमर के लिए करना चाहते हैं जिनके मैट्रिक्स बाधाओं के समान उपाय हैं और अन्य बीमारियों की कोशिश करते हैं जिनमें फाइब्रोसिस मॉडल जैसे भौतिक बाधाएं भी होती हैं, “सीगवर्ट ने कहा।

संदर्भ

  1. सीएच हुआंग एट अल।, “कैंसर चिकित्सा विज्ञान और पहचान में सीआरआईएसपीआर-कैस एंजाइम के अनुप्रयोग,” रुझान कैंसर4:499-512, 2018।
  2. डीबी कॉक्स एट अल।, “चिकित्सीय जीनोम संपादन: संभावनाएं और चुनौतियां,” नेट मेडो21:121-131, 2015।
  3. एच। जियांग एट अल।, “फोकल आसंजन किनेज को लक्षित करना अग्नाशय के कैंसर को चेकपॉइंट इम्यूनोथेरेपी के लिए उत्तरदायी बनाता है,” नेट मेडो22:851-860, 2016।
  4. डी। झांग एट अल।, “कैंसर थेरेपी के लिए सेलुलर यांत्रिक गुणों को संशोधित करके सीआरआईएसपीआर / कैस जीन संपादन को बढ़ाना,” नेट नैनोटेक्नोल17:777-87, 2022।
आरआर

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