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Wissenschaftler kartieren Gene, die für Krebs überlebenswichtig sind
Wissenschaftler nähern sich dem Ziel, Medikamente zu finden, die auf Gene zielen, die einzelne Krebsarten antreiben, während gesundes Gewebe unversehrt bleibt. Einen wichtigen Schritt in diese Richtung unternahm eine Studie in Zelle beschreibt, wie ein Team über 1.500 Gene kartiert hat, die für das Überleben von Krebszellen essentiell sind.
Die Forscher kartierten 1.500 Gene, die für das Überleben der Zellen essentiell sind und aus denen sich Cluster für einzelne Krebsarten ergeben können.
Die Forscher von der Universität von Toronto in Kanada haben auch Untergruppen von Genen gefunden, die für einzelne Krebsarten einzigartig sind, und Medikamente identifiziert, die auf sie abzielen.
Im Jahr 2003 veröffentlichte das Humangenomprojekt die erste Karte der 20.500 Gene des menschlichen Genoms - das entspricht einer Stückliste für die Herstellung unserer Zellen und Körper.
Seitdem haben Wissenschaftler versucht, die Gene zu untersuchen, um herauszufinden, was sie tun und wie sie Gesundheit und Krankheit beeinflussen.
Aber sie entdeckten bald, dass dies eine langwierige, mühsame Aufgabe sein würde, bei der Gene einzeln nacheinander über das ganze Genom geschaltet würden, um herauszufinden, welche Zellprozesse in jedem Fall falsch laufen. Und es half nicht, dass die Werkzeuge, die sie hatten, langsam und nicht genau genug waren, um einzelne Gene zu lokalisieren.
Dann, vor etwa 3 Jahren, sorgte die Ankunft des Schweizer Messers der Genombearbeitung - eine Technologie namens CRISPR - für ein globales Wettrennen unter den Wissenschaftlern, als sie feststellten, dass sie Gene schnell im Genom ausfindig machen und ausschalten können.
Für die neue Studie verwendeten die Forscher CRISPR, um eins nach dem anderen, fast 18.000 Gene auszuschalten - das heißt, 90% des menschlichen Genoms - um die "Kern" 1.500 zu identifizieren, die für das Überleben der Zellen essentiell sind.
Durch die Abschaltung von Genen in verschiedenen Arten von Krebszellen - wie beispielsweise von Gehirn-, Netzhaut-, Eierstock- und Kolorektalkarzinomen - stellte das Team fest, dass jeder Tumor von einem einzigartigen Gencluster angetrieben wird, der potenziell das Ziel spezifischer Medikamente sein könnte.
Schritt in Richtung Targeting bestimmter Gene in verschiedenen Krebsarten
Die Leistung ist ein bedeutender Schritt in Richtung personalisierte Medizin mit Medikamenten, die nur auf Krebszellen abzielen, ohne gesunde Zellen zu schädigen, wie der leitende Autor Jason Moffat, Professor für Genetik von Krebs am Donnelly Center der Universität von Toronto erklärt:
"Wenn man sich außerhalb des Kerns essentieller Gene bewegt, wird es interessant, bestimmte Gene in verschiedenen Krebsarten und anderen Krankheitszuständen anzusprechen."
Beweise aus dieser Studie und ein Papier von Forschern der Harvard University und Massachusetts Institute of Technology (MIT), kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft, schlagen ungefähr 10% unserer Gene vor, sind für das Überleben der Zelle wesentlich.
Dies bedeutet, dass bei der überwiegenden Mehrheit der Gene das Ausschalten eines Gens eine Zelle nicht so sehr zerstört, dass sie stirbt. Wenn dieses Ereignis jedoch mit einem anderen kombiniert wird - etwa durch Umweltstress oder das Ausschalten eines anderen Gens -, beginnt es zu wirken.
"Funktionelle Karte von Krebs"
"Wir können nun unser Genom in beispielloser Auflösung in menschlichen Zellen, die wir im Labor wachsen, mit unglaublicher Geschwindigkeit und Genauigkeit abfragen", erklärt Prof. Moffat, der sagt, dass er zu einer "funktionellen Karte von Krebs führt, die Wirkstoffziele mit DNA-Sequenzvariation. "
Das Team hat bereits einige Medikamente identifiziert, die möglicherweise auf einzigartige Cluster von Genen abzielen, die für das Überleben von Zellen bei einzelnen Krebsarten essentiell sind.
In ihrer Arbeit beschreiben sie, wie Metformin - ein Medikament, das üblicherweise bei der Behandlung von Diabetes eingesetzt wird - erfolgreich Hirntumorzellen und Zellen einer bestimmten Art von Darmkrebs abtötete, aber nicht gegen die anderen Krebsarten, die sie untersuchten.
Aber Zellen eines anderen Typs von Darmkrebs, die sie untersuchten, erlagen den Antibiotika Chloramphenicol und Linezolid, die keine Wirkung auf die anderen Krebsarten hatten.
Aaron Schimmer, ein Professor, dessen Labor an der Universität von Toronto nach neuen Möglichkeiten sucht, Leukämie und Leukämie-Stammzellen zu bekämpfen, und der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass das Team eine "leistungsstarke CRISPR-Bibliothek" hergestellt hat, die Forscher auf der ganzen Welt können verwenden, um neue Wege zur Behandlung von Krebs zu finden, und fügt hinzu:
"Ich wäre daran interessiert, mit diesem Tool neue Behandlungsansätze für die akute myeloische Leukämie - einen Blutkrebs mit hoher Sterblichkeitsrate - zu identifizieren."
Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute habe kürzlich erfahren, wie eine andere Gruppe von Forschern an einem intelligenten Biogel arbeitet, das Krebstumore tötet. Wenn es in einen Tumor injiziert wird, setzt das Gel eine tödliche Nutzlast von Anti-Krebs-Immunzellen frei.
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