การแก้ไขจีโนม CRISPR นั้นหมายถึงอะไรสำหรับการทดสอบมะเร็งเต้านมของ BRCA

$config[ads_kvadrat] not found

Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video]

Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video]
Anonim

ผู้หญิงมากกว่า 1 ล้านคนมีการทดสอบทางพันธุกรรมของ BRCA1 และ BRCA2 ยีนที่การกลายพันธุ์สามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อมะเร็งเต้านมและมะเร็งรังไข่ได้อย่างมาก แต่สำหรับผู้หญิงหลายคนผลการทดสอบนั้นไม่ชัดเจน นั่นเป็นเพราะมันยังไม่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมบางชนิดไม่มีอันตรายหรือก่อให้เกิดมะเร็ง

BRCA1 เป็นหนึ่งในยีนที่ค้นพบมะเร็งครั้งแรกและได้รับการศึกษามานานกว่า 20 ปี ยีนสร้างโปรตีนที่ซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ซึ่งอาจนำไปสู่การก่อตัวของเนื้องอก ตั้งแต่การค้นพบนักวิจัยและแพทย์ได้ระบุความผันแปรทางพันธุกรรมหลายอย่างใน BRCA1 แต่ส่วนใหญ่เราไม่สามารถบอกได้ว่าพวกมันทำให้การทำงานของยีนเสื่อมสภาพหรือไม่ซึ่งเป็นการเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งหรือไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์

ทีมวิจัยของเราทำงานในด้านการแพทย์จีโนมที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคลเพื่อกำหนดการดูแล เราตระหนักดีว่า“ ความแปรปรวนของความไม่แน่นอนสำคัญ” นั้น จำกัด การใช้ประโยชน์จากการทดสอบทางพันธุกรรมและโอกาสในการแพทย์จีโนมเรารู้ว่าปัญหาน่าจะแย่ลงเนื่องจากจำนวนตัวแปรที่ไม่แน่นอนใน BRCA1 และยีนอื่น ๆ ที่“ ดำเนินการทางการแพทย์” นั้นคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณเมื่อการทดสอบทางพันธุกรรมขยายไปถึงประชากรทั้งหมด

ในการศึกษาเราได้กำหนดให้ใช้การแก้ไขจีโนม CRISPR เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดจากความแตกต่างที่มีนัยสำคัญที่ไม่แน่นอน CRISPR มีศักยภาพอย่างมากเพราะเทคโนโลยีช่วยให้นักวิจัยอย่างเราสามารถจัดการกับยีนของมนุษย์ CRISPR ช่วยให้เราสามารถทำการเปลี่ยนแปลงที่เฉพาะเจาะจงมาก“ แก้ไข” กับ DNA ของเรา - ดังนั้นวลี“ การแก้ไขจีโนม”

แม้ว่าจะมีการศึกษาจำนวนมากที่พยายามใช้ CRISPR ในการรักษาโรค แต่ก็สามารถใช้เพื่อแนะนำการกลายพันธุ์เฉพาะในเซลล์มนุษย์ที่เติบโตในจานเพื่อวัตถุประสงค์ในการศึกษาว่าการกลายพันธุ์เหล่านี้มีผลต่อเซลล์อย่างไร - เช่น ไม่ว่าพวกมันจะทำให้เกิดยีนหรือไม่ก็ตาม

ในการศึกษาของเราเราใช้การตัดต่อจีโนม CRISPR เพื่อสร้างสายพันธุ์ BRCA1 ยีนในเซลล์มนุษย์ประมาณ 4,000 สายพันธุ์ซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นไปได้ในภูมิภาคที่สำคัญที่สุดของยีนนี้ ที่สำคัญการอยู่รอดของเซลล์มนุษย์ที่เราใช้นั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของยีน BRCA1 ด้วยเหตุนี้เซลล์ที่มีการกลายพันธุ์ที่ทำให้การทำงานของยีน BRCA1 ไม่สามารถอยู่รอดได้ ในทางกลับกันเซลล์ที่มีการกลายพันธุ์ที่ไม่มีผลต่อการทำงานของยีน BRCA1 นั้นดี เราใช้การจัดลำดับดีเอ็นเอเพื่อติดตามการกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์เทียบกับการอยู่รอดของเซลล์

เมื่อเราเปรียบเทียบการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการตายของเซลล์กับสายพันธุ์ที่เป็นที่รู้จักกันเพื่อเพิ่มความเสี่ยงโรคมะเร็งเราสังเกตเห็นว่าพวกเขาเหมือนกัน สิ่งนี้ทำให้เรามีความมั่นใจที่จะบอกว่าพฤติกรรมของตัวแปรเหล่านี้ในเซลล์ในจานนั้นเป็นการทำนายความเสี่ยงมะเร็งในมนุษย์

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ห้องปฏิบัติการเพื่อทดสอบชุดรูปแบบใน BRCA1 เป็นเวลาหลายปีงานของเราแตกต่างกันด้วยเหตุผลสามประการ

ก่อนอื่นเราทดสอบหลายรูปแบบมากกว่าที่เคยทดสอบรวมถึงหลายพันที่ไม่เคยสังเกตมาก่อน แต่มีอยู่ในมนุษย์ที่มีชีวิตอย่างน้อยหลายร้อยคน

ประการที่สองในอดีตสายพันธุ์ BRCA1 ได้รับการทดสอบในยีนที่นำ“ ออกนอกบริบท” โดยเฉพาะการศึกษาเฉพาะลำดับดีเอ็นเอที่เข้ารหัสโปรตีน BRCA1 มากกว่าลำดับรอบที่กำหนดว่ามันแสดงออกอย่างไร CRISPR ช่วยให้เราสามารถสร้างและทดสอบการกลายพันธุ์ในจีโนมมนุษย์ได้เป็นครั้งแรก

ในที่สุดสำหรับ BRCA1 หลายร้อยสายพันธุ์ที่พบในผู้ป่วยที่เรามีความรู้สึกที่ดีหรือไม่ว่าพวกเขาเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งเต้านมและรังไข่การคาดการณ์ของเราจากการศึกษา CRISPR ของเรานั้นแม่นยำเกือบสมบูรณ์ นั่นคือรูปแบบที่เข้ากันได้กับการอยู่รอดของเซลล์ในการทดสอบของเรามีความอ่อนโยนในผู้ป่วยในขณะที่ตัวแปรที่ทำให้การอยู่รอดของเซลล์ในการทดสอบของเราทำให้เกิดความเสี่ยงมะเร็ง สิ่งนี้ทำให้เรามั่นใจในการคาดการณ์ของเราสำหรับสายพันธุ์อื่น ๆ ที่ไม่เคยพบมาก่อน แต่จะหลีกเลี่ยงไม่ได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้หญิงได้รับการคัดเลือกสำหรับการกลายพันธุ์ในยีนนี้มากขึ้นเรื่อย ๆ

เนื่องจากข้อตกลงที่แข็งแกร่งนี้กับข้อมูล "มาตรฐานทองคำ" ที่ได้จากการศึกษาของมนุษย์เราจึงคาดการณ์ว่าผลลัพธ์ของเราสามารถนำมาใช้เพื่อให้คำตอบที่ดีกว่าสำหรับผู้หญิงที่มีรูปแบบที่ท้าทายต่อการตีความใน BRCA1 ซึ่งรวมถึงผู้หญิงหลายคนที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเป็นมะเร็ง แต่ก่อนหน้านี้จะพลาดการทดสอบทางพันธุกรรม สำหรับผู้หญิงเหล่านี้ความรู้เกี่ยวกับความหมายของการกลายพันธุ์ของพวกเขาเหล่านี้อาจเป็นช่วงเวลาสำคัญที่จะแจ้งให้แพทย์ได้รับการดูแล

บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน The Conversation โดย Jay Shendure, Greg Findlay และ Lea Starita อ่านบทความต้นฉบับที่นี่

$config[ads_kvadrat] not found