CCRISPR/Cas9, supranumită foarfeca genetică – o tehnologie revoluționară de editare a genomului care permite identificarea și modificarea precisă a secvențelor specifice de ADN, a identificat o genă care supraalimentează cu vitamina D și oprește brusc dezvoltarea tumorilor.
Oamenii de știință salută această genă-cheie care deschide noi căi promițătoare pentru medicina de precizie prin CRISPR/Cas9.
Gena denumită SDR42E1 a fost identificată drept jucător-cheie în modul în care organismul absoarbe și procesează vitamina D. Cercetătorii au descoperit că dezactivarea acestei gene în celulele cancerului colorectal nu numai că le-a paralizat supraviețuirea, dar a perturbat și mii de alte gene legate de cancer și metabolism. Acest lucru deschide ușa către terapii împotriva cancerului extrem de țintite – fie prin întreruperea aportului de vitamina D către tumori, fie prin creșterea activității genei pentru a îmbunătăți sănătatea. Constatările sugerează posibilități vaste în tratarea bolilor influențate de vitamina D, deși impactul pe termen lung rămâne incert.
Vitamina D nu este doar un nutrient esențial, ci și precursorul hormonului calcitriol, indispensabil pentru sănătate: reglează absorbția fosfatului și calciului necesar oaselor de către intestine, precum și creșterea celulară și funcționarea corectă a mușchilor, celulelor nervoase și sistemului imunitar.
Cercetătorii au demonstrat pentru prima prin studiul publicat recent în Frontiers in Endocrinology că o anumită genă, numită SDR42E1, este crucială pentru absorbția vitaminei D din intestin și metabolizarea ulterioară a acesteia – o descoperire cu multe aplicații posibile în medicina de precizie, inclusiv în terapia cancerului.
„Acum demonstrăm că blocarea sau inhibarea SDR42E1 poate opri selectiv creșterea celulelor canceroase”, a declarat Dr. Georges Nemer, profesor și șeful Departamentului pentru Cercetare al Universității Hamad Bin Khalifa din Qatar și autor corespondent al studiului.
Copie defectuoasă, copie norocoasă
Nemer și colegii săi au fost inspirați de cercetările anterioare care au descoperit o mutație specifică în gena SDR42E1 de pe cromozomul 16 asociată cu deficitul de vitamina D. Mutația a cauzat întreruperea sintezei proteinei, făcând gena inactivă.
Cercetătorii au folosit editarea genetică prin metoda CRISPR/Cas9 pentru a modifica forma activă a genei SDR42E1 dintr-o linie de celule de la un pacient cu cancer colorectal, numită HCT116, în forma sa inactivă. În celulele HCT116, expresia SDR42E1 este de obicei abundentă, ceea ce sugerează că proteina este esențială pentru supraviețuirea lor.
Odată ce copia defectă a genei SDR42E1 a fost introdusă, viabilitatea celulelor canceroase a scăzut cu 53%.Nu mai puțin de 4.663 de gene „în aval” și-au modificat nivelurile de expresie, ceea ce sugerează că SDR42E1 este un comutator molecular crucial în multe reacții necesare pentru sănătatea celulelor. Multe dintre aceste gene sunt implicate în mod normal în semnalizarea celulară legată de cancer și în absorbția și metabolismul moleculelor asemănătoare colesterolului – în concordanță cu rolul central al genei SDR42E1 în sinteza calcitriolului.
Aceste rezultate sugerează că inhibarea genei poate ucide selectiv celulele canceroase, lăsând în același timp celulele vecine nevătămate. „Rezultatele noastre deschid noi căi potențiale în oncologia de precizie, deși traducerea clinică necesită încă o validare considerabilă și o dezvoltare pe termen lung”, a declarat dr. Nagham Nafiz Hendi, profesor la Universitatea din Amman, Iordania, și primul autor al studiului.
Însă privarea anumitor celule de vitamina D nu este singura aplicație la care cercetătorii s-au gândit imediat. Rezultatele actuale sugerează că SDR42E1 are două căi: creșterea artificială a nivelurilor de SDR42E1 în țesuturile locale prin tehnologia genetică ar putea fi, de asemenea, benefică, valorificând numeroasele efecte cunoscute ale calcitriolului asupra sănătății.
„Deoarece SDR42E1 este implicat în metabolismul vitaminei D, l-am putea viza în oricare dintre numeroasele boli în care vitamina D joacă un rol de reglare”, a spus Nemer.
„De exemplu, studiile nutriționale au indicat că hormonul poate reduce riscul de cancer, boli renale și tulburări autoimune și metabolice. Însă astfel de aplicații mai ample trebuie atacate cu prudență, deoarece efectele pe termen lung ale SDR42E1 asupra echilibrului vitaminei D rămân neînțelese pe deplin”, a avertizat prof dr. Hendi.
Dezactivarea unei singure gene legate de metabolismul vitaminei D oprește creșterea celulelor canceroase, dezvăluind o nouă țintă excepțională pentru medicina de precizie.
