Биологи из США с помощью технологии генного редактирования CRISPR создали методику отслеживания отдельных раковых клеток в процессе их размножения и метастазирования. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Science.
Зачастую врачам не удается понять, как начинается процесс метастазирования опухоли. Для того чтобы решить эту проблему, исследователи разработали метод определения происхождения метастатических клеток, который позволяет понять пути распространения опухоли.
Форма представления результатов этого метода напоминает генеалогические древа: изучая их ветви, можно отследить старт образования раковой клетки и пути распространения ее «потомства» в организме.
Для отслеживания происхождения раковых клеток авторы сравнивали общие мутации и другие вариации в схемах ДНК, используя технологию CRISPR для добавления маркеров-мутаций, специфичных для линий клеток. Ученые решили сконструировать клетку, имеющую геномную блокнотную ДНК, которую можно записать с помощью CRISPR. Она становится наследуемой, т.е. потомки клетки будут иметь в геноме «запись» прародительских клеток.
Чтобы создать эти блокнотные клетки, ученые сконструировали раковые клетки человека, в которые добавили гены для бактериального белка Cas9 («молекулярных ножниц») и для светящихся белков, которые позволяют отслеживать клетки под микроскопом.
Затем они имплантировали мышам модифицированные раковые клетки человека, имитирующие опухоль легких. Когда клетки стали делиться, Cas9 сделал небольшие разрезы в целевых сайтах, ремонтируя которые клетка исправляла или удаляла несколько случайных нуклеотидов, создавая уникальную последовательность восстановления.
Авторы исследования считают, что этот метод можно применить к разным проблемам биологии рака. Возможность определить гены, связанные с метастазами, поможет понять, как опухоли развиваются, а своевременное выявление центров метастазирования позволит врачам замедлить распространение опухоли.
