这是第一次,纪念斯隆-凯特琳的科学家创造了一种小鼠模型复制的染色体重排&mdash引起亚型的非小细胞肺癌;一种突变在癌症是常见但至今研究是非常困难的。
在许多类型的癌症,肿瘤细胞发生染色体重排—复杂的基因突变,DNA改组。直到现在,这个过程已经很难在实验室小鼠中重建,所以科学家们还’不总是能够找到它的染色体重排是临床上重要的或他们如何使肿瘤生长。
现在一个纪念斯隆-凯特琳研究团队已重新在小鼠染色体的重排。科学家们开发了一种基于基因组编辑工具的策略叫做CRISPR小鼠非小细胞肺癌(NSCLC)的一个亚型复制的染色体重排引起的。
“这是我们第一次能够模拟这种类型的小鼠遗传病变,这提供了巨大的机会来研究肿瘤的染色体重排驱动开发和帮助我们识别他们的阿喀琉斯’脚跟,”安德列Ventura说,癌症生物学家谁领导了这项研究,发表在自然十月。
染色体重排—&mdash细胞内细胞核包DNA;发生在细胞’的DNA是在这样一种方式,染色体断裂成碎片损坏。细胞通常能够通过“修复这种损伤;胶合”染色体碎片重新在一起,但有时候,错误的发生可导致癌症。
例如,如果一个细胞重组破碎的染色体错件、两通常无害的基因融合在一起,创造一个癌基因—基因,帮助癌细胞生长。在这项研究中,研究人员集中在一个癌基因EML4 & ndash;ALK,这是发现在约百分之5的人与非小细胞肺癌和从一个突变的一个染色体的一个部分的结果。
肿瘤表达的患者EML4 & ndash;ALK经常应对药物crizotinib,抑制癌基因产生的蛋白质的功能。“药物可以有效的最初,但许多患者反应良好,最终开发出抗肿瘤的治疗,”Ventura博士指出。
回到顶部为了产生类似肿瘤的小鼠模型,研究人员开发出一种新的方法来诱导生物体中特定的染色体重排。他们的方法是利用CRISPR技术(即集群定期间隔短回文重复发音是“保鲜盒”),这可以减少和操纵细胞’高精度的DNA。
CRISPR最初发现的研究人员正在研究细菌如何保护自己免受入侵者,如病毒。科学家最近才开始用它来复制实验动物的癌症基因突变。
与现有的方法相比,建模的染色体重排CRISPR方法是非常有效的,这需要小鼠遗传工程育种。它涉及到包装的称为Cas9细菌酶和小分子RNA在病毒载体—病毒可以用来转移分子到细胞—与病毒感染小鼠。这种酶是由RNA分子引导切割DNA的特定位点,再现发生在自己的癌细胞突破。
回到顶部在四到八周,所有的小鼠在感染的病毒与病毒开发的肺肿瘤,酷似人类的非小细胞肺癌。所有这些小鼠肿瘤,如肿瘤的患者,组成的细胞,有染色体倒置,表示EML4-ALK癌基因,并回应crizotinib。“这给我们研究肿瘤耐药,”Ventura博士解释了前所未有的系统。“它也将让我们更有效的药物和筛选新药的临床前试验更精致。”;
此外,该策略可以用来模拟许多其他的人类肿瘤中检测到的染色体重排,并探讨其生物学和临床意义。“染色体重排的数百个已知在许多类型的癌症的发生,”Ventura;博士说,“但建模以前是非常辛苦的。现在我们有一个这样做的方式非常迅速和便宜。”;
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