ژن‌ها حاوی اطلاعات مورد نیاز برای تولید پروتئین هستند. پیرایش فرآیندی است که در آن یک پیام آر ان‌ای کپی شده از اطلاعات رمزگذاری شده در یک ژن، قبل از این که به عنوان طرحی برای ساخت یک پروتئین خاص استفاده شود، ویرایش می‌شود.

پروتئین‌هایی که از یک ژن منشا می‌گیرند و از نظر عملکرد بسیار شبیه به هم، اما دارای توالی اسید‌های آمینه متفاوت هستند، ایزوفرم نامیده می‌شوند. تولید ایزوفرم روشی است که بدن برای تخصصی کردن خواص یک ژن یا پروتئین انجام می‌دهد. ایزوفرم‌های مختلف می‌توانند منجر به تشکیل انواع مختلف تومور‌های سرطانی شوند.

برای درک بهتر این که چگونه ایزوفرم‌ها منجر به ایجاد انواع مختلف سرطان کبد می‌شوند، یک مطالعه جدید از ابزار ویرایش ژن CRISPR/Cas ۹ استفاده کرد تا بررسی کند که چگونه ایزوفرم‌های مختلف منجر به ایجاد زیرگروه‌های مختلف تومور می‌شوند.

سمیر بیاز (Semir Beyaz) پژوهشگر مسئول این مطالعه گفت: همه فکر می‌کنند که سرطان فقط یک نوع است، اما با ایزوفرم‌های مختلف، می‌توانید به زیرشاخه‌های سرطانی مبتلا شوید که ویژگی‌های متفاوتی دارند.

محققان یک بخش از یک ژن موش، CTNNB ۱ را با استفاده از CRISPR/Cas ۹ مورد هدف قرار دادند. ژن CTNNB ۱ دستورالعمل‌هایی را برای ساخت پروتئینی به نام بتا کاتنین ارائه می‌دهد که در تنظیم و هماهنگی چسبندگی سلول به سلول و رونویسی ژن نقش دارد. مطالعات قبلی بتا کاتنین را به عنوان یک انکوژن قوی شناسایی کرده اند، ژنی که می‌تواند یک سلول سالم را به سلول تومور تبدیل کند.

در مطالعه حاضر، محققان می‌خواستند تعیین کنند که چگونه جهش‌های بتا-کاتنین باعث ایجاد زیرگروه‌های تومور سرطان کبد، کارسینوم کبدی (HCC) و هپاتوبلاستوما (HB) می‌شود. کارسینوم کبدی شایع‌ترین نوع سرطان کبد بزرگسالان است که حدود ۹۰ درصد از سرطان‌های کبد را تشکیل می‌دهد، در حالی که هپاتوبلاستوما یک نوع نادر از سرطان کبد است که معمولا در کودکان دیده می‌شود.

معمولاً از فناوری CRISPR/Cas ۹ برای مهار عملکرد ژن با حذف بخش‌هایی از توالی دی ان‌ای استفاده می‌شود. اما برای اولین بار، محققان از آن در تحقیقات افزایش عملکرد برای ایجاد جهش‌های مختلف سرطان‌زا در موش‌ها استفاده کردند.

استفاده از CRISPR/Cas ۹ در این روش باعث تحریک فعالیت پروتئین و در نتیجه رشد تومور‌ها شد. با تعیین توالی ژنتیکی زیرگروه‌های تومور، محققان دریافتند که ایزوفرم‌های بتا-کاتنین ناشی از CRISPR/Cas ۹ باعث ایجاد زیرگروه‌های تومور کبدی می‌شوند.

بیاز در این باره گفت: ما توانستیم آن ایزوفرم‌هایی را تعریف کنیم که با انواع مختلف سرطان مرتبط هستند و این موضوع برای ما یک کشف شگفت انگیز بود.

این مطالعه ظرفیت استفاده از CRISPR/Cas ۹ را در تحقیقات افزایش عملکرد نشان داده و روش جدیدی برای مدل‌سازی زیرگروه‌های خاص تومور کبد ایجاد کرده است. همچنین یافته‌های این پژوهش نقش اگزون ۳ در ایجاد تومور و مزایای پرش هدفمند اگزون را نشان می‌دهد.

بیاز در پایان گفت: در نهایت، کاری که می‌خواهیم انجام دهیم این است که بهترین مدل‌ها را برای مطالعه زیست شناسی سرطان پیدا کنیم تا بتوانیم درمان سرطان را بیابیم.

شرح کامل این مطالعه در مجله تخصصی Pathology منتشر شده است.