Knockout κυτταρικές γραμμές για τον καρκίνο του ήπατος: Ορισμός και χρήσεις

Οι ιατρικοί ερευνητές χρησιμοποιούν κύτταρα νοκ-άουτ για να μελετήσουν πώς λειτουργούν τα γονίδια και πώς τα γονίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ιατρικές θεραπείες. Για παράδειγμα, μια νοκ-άουτ κυτταρική σειρά για καρκίνο του ήπατος μπορεί να απενεργοποιήσει ένα γονίδιο που συνδέεται με την ανάπτυξη του όγκου.

Ο καρκίνος δεν μεταδίδεται απευθείας από τους γονείς στα παιδιά όπως είναι ορισμένα χαρακτηριστικά και καταστάσεις υγείας, αλλά είναι θεωρούνται μια γενετική κατάσταση. Αυτό συμβαίνει επειδή ο καρκίνος αναπτύσσεται από αλλαγές στα γονίδιά σας που επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται και αναπαράγονται τα κύτταρα σας.

Οι αλλαγές που σχετίζονται με τον καρκίνο στα γονίδιά σας, που ονομάζονται επίσης μεταλλάξεις ή παραλλαγές, μπορούν:

να κληρονομηθεί από έναν γονέα
προκαλούνται από έκθεση σε καρκινογόνες ουσίες, όπως χημικές ουσίες στον καπνό του τσιγάρου ή υπεριώδη ακτινοβολία (UV) από τον ήλιο
εμφανίζονται τυχαία στο DNA σας καθώς τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται

Αν και οι ιατροί ερευνητές γνωρίζουν ότι αυτό συμβαίνει, δεν γνωρίζουν πάντα γιατί συμβαίνει. Τα τελευταία χρόνια, έχει δοθεί μεγάλη έμφαση στη γενετική του καρκίνου και στο αν το μέλλον των θεραπειών για τον καρκίνο μπορεί να βρεθεί εκεί.

Οι κυτταρικές σειρές νοκ-άουτ είναι μια περιοχή με πραγματική υπόσχεση. Οι ερευνητές μπορούν να αφαιρέσουν ή να απενεργοποιήσουν συγκεκριμένα γονίδια για να επιτύχουν ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα, όπως να σταματήσουν την αναπαραγωγή των καρκινικών κυττάρων.

Χρειάζεται ακόμα περισσότερη έρευνα και οι περισσότερες χρήσεις των νοκ-άουτ κυτταρικών γραμμών βρίσκονται ακόμα σε κλινικές δοκιμές. Ωστόσο, μελέτες έχουν ήδη δείξει ότι τα καρκινικά κύτταρα του ήπατος και άλλα καρκινικά κύτταρα μπορεί να ανταποκριθούν σε αυτούς τους τύπους θεραπειών.

Τι είναι η κυτταρική γραμμή νοκ-άουτ;

Ένα κύτταρο νοκ-άουτ είναι ένα κύτταρο που δημιουργήθηκε από επιστήμονες για να ελέγξουν τι συμβαίνει όταν ένα ή περισσότερα γονίδια σε έναν οργανισμό αφαιρούνται ή αδρανοποιούνται.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν κύτταρα νοκ-άουτ για να μάθουν πώς λειτουργούν τα γονίδια και να καταλάβουν πώς μπορούν να αξιοποιήσουν τα γονίδια για ιατρικούς σκοπούς. Για παράδειγμα, οι ερευνητές μπορούν να δημιουργήσουν γονιδιακές μεταλλάξεις για να μάθουν πώς συμβαίνουν φυσικά οι γονιδιακές μεταλλάξεις.

Μια κυτταρική γραμμή νοκ-άουτ είναι μια συγκεκριμένη γονιδιακή οδός που έχει βρεθεί ότι λειτουργεί σε σχέση με μια πάθηση. Οι κυτταρικές σειρές νοκ-άουτ είναι στοχευμένα νοκ-άουτ που είναι γνωστό ότι έχουν συγκεκριμένο αποτέλεσμα όταν τα γονίδια απενεργοποιούνται.

Μια νοκ-άουτ κυτταρική γραμμή μπορεί να λειτουργήσει σαν κώδικας, απενεργοποιώντας συγκεκριμένα γονίδια και αλλάζοντας τον τρόπο λειτουργίας ενός μέρους του σώματος ή την ανάπτυξη ενός όγκου.

Σε τι χρησιμοποιούνται οι κυτταρικές γραμμές νοκ-άουτ;

Υπάρχουν πολλές χρήσεις για νοκ-άουτ κυτταρικές σειρές. Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να εξελίσσεται, μπορεί να ανακαλυφθούν ακόμη περισσότερες χρήσεις.

Επί του παρόντος, οι κυτταρικές γραμμές νοκ-άουτ χρησιμοποιούνται για προόδους όπως:

Μαθαίνοντας πώς αναπτύσσονται οι ασθένειες: Πολλές καταστάσεις υγείας ξεκινούν επειδή κάτι σταματά να λειτουργεί σωστά. Χρησιμοποιώντας νοκ-άουτ κυτταρικές σειρές, οι επιστήμονες μπορούν να βρουν τα ακριβή γονίδια που κλείνουν, πώς λειτουργούν συνήθως αυτά τα γονίδια και γιατί τα γονίδια μερικές φορές είναι ανενεργά ή αλλάζουν τη λειτουργία τους. Αυτό μπορεί να τους βοηθήσει να ανακαλύψουν πώς ξεκινούν οι συνθήκες και θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες στο μέλλον.
Φάρμακα που στοχεύουν: Οι κυτταρικές σειρές νοκ-άουτ μπορούν να δώσουν στους κλινικούς ερευνητές νέα δεδομένα σχετικά με τις συνθήκες και τα σημεία εκκίνησής τους. Με αυτά τα δεδομένα, μπορούν να αναπτυχθούν καλύτερα νέα φάρμακα που στοχεύουν συγκεκριμένα γονίδια και οι διαδικασίες που ξεκινούν αρχικά τις συνθήκες. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ακριβή και έγκαιρη αντιμετώπιση των καταστάσεων.
Χρήση γονιδιακής θεραπείας για τη θεραπεία του καρκίνου: Κλινικές δοκιμές και ιατρικά κέντρα παγκοσμίως χρησιμοποιούν κυτταρικές σειρές νοκ-άουτ για τη θεραπεία πολλαπλών μορφών καρκίνου. Οι κυτταρικές σειρές νοκ-άουτ μπορούν να τροποποιήσουν τα καρκινικά γονίδια για να σταματήσουν ή να αλλάξουν την ανάπτυξή τους, να απενεργοποιήσουν τα καρκινικά γονίδια ή να αντικαταστήσουν τα καρκινικά γονίδια.
Επαλήθευση αντισωμάτων: Τα αντισώματα είναι ανοσοποιητικές πρωτεΐνες που παράγει το σώμα ως απόκριση σε λοιμώξεις. Ο έλεγχος για αντισώματα χρησιμοποιείται για την απόδειξη της ανοσίας μέσω εμβολιασμού ή προηγούμενης μόλυνσης σε πολλές σοβαρές καταστάσεις. Οι τυπικές δοκιμές δεν είναι πάντα 100% συνεπείς, αλλά οι δοκιμές, που βρίσκονται σε εξέλιξη αυτήν τη στιγμή, με χρήση κυτταρικών σειρών νοκ-άουτ θα μπορούσαν να είναι πολύ πιο αξιόπιστες.

Τι είναι ένα γονιδιακό knock-in;

Ένα γονιδιακό knock-in είναι το ακριβώς αντίθετο από ένα γονιδιακό knockout.

Αντί να αφαιρέσετε ή να απενεργοποιήσετε ένα συγκεκριμένο γονίδιο, ένα γονιδιακό knock-in ελέγχει τι συμβαίνει όταν ένα γονίδιο ενεργοποιείται ή προστίθεται σκόπιμα.

Ακριβώς όπως ένα γονιδιακό knockout, ένα γονιδιακό knock-in μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να μελετήσουν πώς σχηματίζονται και αναπτύσσονται οι συνθήκες, καθώς και πώς να τις αντιμετωπίσουν καλύτερα.

Ήταν αυτό χρήσιμο;

Ποιες είναι οι συγκεκριμένες νοκ-άουτ κυτταρικές γραμμές για τον καρκίνο του ήπατος;

Πολλές νοκ-άουτ κυτταρικές σειρές έχουν χρησιμοποιηθεί για τον καρκίνο του ήπατος. Η πρώτη κυτταρική σειρά που βρέθηκε ποτέ για καρκίνο του ήπατος είναι η σειρά Huh-7. Αυτή η γραμμή βρέθηκε το 1982 από τους ερευνητές H. Nakabayshi και J. Sato.

Τα κύτταρα Huh-7 είναι ηπατικά κύτταρα που βρίσκονται συνήθως μεταξύ των χρωμοσωμάτων 55 και 63. Τυπικά, αυτά τα κύτταρα είναι λεπτά και παρόμοια στη δομή με τα κύτταρα του δέρματος.

Τα κύτταρα Huh-7 που βρίσκονται στους όγκους του ήπατος είναι πολύ διαφορετικά από τα υγιή κύτταρα Huh-7. Αυτά τα μη φυσιολογικά κύτταρα Huh-7 είναι χαρακτηριστικό του καρκίνου του ήπατος.

Πρόσθετες κυτταρικές γραμμές καρκίνου του ήπατος νοκ-άουτ περιλαμβάνουν:

CirclPo11: Πρόσφατη έρευνα έχει δείξει ότι το circlPo11 προκαλεί την αυτο-ανανέωση των καρκινικών βλαστοκυττάρων στο ήπαρ και ενεργοποιεί τις οδούς ανάπτυξης του όγκου. Η στόχευση του circlPO11 και η απενεργοποίησή του θα μπορούσε να είναι μια ισχυρή θεραπεία για τον καρκίνο του ήπατος.
PTPMT1: Το PTPMT1 είναι ένα ένζυμο που χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα για να παράγουν ενέργεια και να επιβιώσουν λόγω έλλειψης οξυγόνου. Ερευνα έχει αποδείξει ότι όταν το PTMPT1 αναστέλλεται και τα καρκινικά κύτταρα του ήπατος στερούνται οξυγόνου, αυτά τα καρκινικά κύτταρα αγωνίζονται να επιβιώσουν. Αυτή θα μπορούσε να είναι μια πιθανή θεραπεία για τον καρκίνο του ήπατος στο μέλλον.
Gm19705: Αυτή η γραμμή νοκ-άουτ, που ονομάζεται επίσης PHAROH, έχει αποδειχθεί ότι μειώνει την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων του ήπατος και εμποδίζει την εξάπλωσή τους.

Μια νοκ-άουτ κυτταρική σειρά για καρκίνο του ήπατος είναι ένας διακόπτης για ένα συγκεκριμένο γονίδιο που έχει συνδεθεί με την ανάπτυξη και ανάπτυξη καρκίνου του ήπατος.

Αυτά τα γονίδια έχουν δοκιμαστεί και αποδειχθεί ότι συνδέονται με συγκεκριμένα σημεία και θέσεις στην ανάπτυξη καρκίνου του ήπατος.

Μια νοκ-άουτ κυτταρική γραμμή στοχεύει αυτά τα μέρη και απενεργοποιεί ένα συγκεκριμένο μέρος στην ανάπτυξη. Οι περισσότερες νοκ-άουτ κυτταρικές σειρές και οι στοχευμένες θεραπείες που μπορούν να προκύψουν από τη μελέτη τους εξακολουθούν να εξετάζονται σε κλινικές δοκιμές.

Εάν είναι επιτυχείς, αυτές οι δοκιμές θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για τον καρκίνο του ήπατος και ένα ευρύ φάσμα άλλων καταστάσεων στο μέλλον.