Д.А. Абдусадык ¹, А.Ж. Бейсенова ¹

1. «Асфендияров атындағы Қазақ Ұлттық медицина университеті» КЕАҚ, Алматы, Қазақстан Республикасы

DOI: https://www.doi.org/10.52532/2521-6414-2023-2-68-64-68

УДК: 616-006:577.21

Жыл: 2023 шығарылуы: 68 номер: 2 беттер: 64-68

PDF файлын жүктеп алыңыз:

АҢДАТПА

Өзектілігі: Қатерлі ісік Қазақстандағы өлімнің негізгі себептерінің бірі болып қала береді және CRISPR/Cas9 оны емдеудің ықтимал шешімдерін ұсынады. Кластерленген, тұрақты интервалды қысқа палиндромдық қайталанулар/CRISPR-байланысты протеин 9 (CRISPR/Cas9) – бөгде басқыншыларды жою үшін пайдаланатын жүйелі бактериялар. Бұл жүйе зерттеушілерге қатерлі ісік жасушаларының гендерін өңдеуге мүмкіндік беру арқылы қатерлі ісік терапиясы үшін перспективалы болып саналды.
Жүйе көбірек сынақтарды қажет етеді, сондықтан студенттер мен әлеуетті инвесторлар үшін осы әдістеме туралы хабардар болу маңызды, сонымен қатар зерттеушілер үшін зерттеу мүмкіндіктері болуы мүмкін ағымдағы қиындықтарды атап өту маңызды.
Зерттеудің мақсаты – зерттеу медициналық студенттер мен зерттеушілер үшін қатерлі ісік терапиясында CRISPR/Cas9 жүйесін қолданудың ағымдағы жағдайы туралы беделді ғылыми журналдардан ағымдағы ақпаратты талдауға және ұсынуға бағытталған. Бұл зерттеу жұмысы сондай-ақ Crispr/Cas9-ды онкологиялық ауруларды емдеуге арналған клиникалық жағдайларда енгізуге байланысты қиындықтарды көрсетеді.
Әдістері: Ғылыми әдебиеттер мен мәліметтер қорынан зерттеулер. (PubMed дерекқоры, Nature ғылыми журналы).
Нәтижелер: бұл зерттеу нәтижелері ғалымдардың Cas протеинінің түрлері мен құрылымын, сондай-ақ жеткізу әдістерін, соның ішінде вирустық емес жеткізу әдістерін (липосома негізіндегі бөлшектер, гибридті векторлар, алтын нанобөлшектері және жасушадан тыс) жақсартуға назар аударуы керек екенін көрсетеді. везикулалар) қатерлі ісік терапиясының қазіргі жағдайын жақсартуға ықпал ету.
Қорытынды: CRISPR/Cas9 – бұл әлі де қиындықтарға толы маңызды әдіс, оны зерттеу мүмкіндіктеріне айналдыру керек. Ағымдағы қиындықтарға Cas нуклеазасының нысаны мен құрылымы, инженерия түрлері (in vivo және ex vivo) және жеткізу әдістерінің сорттары кіреді. Жеткізу әдісінің әр түрінің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар және одан әрі зерттеуді қажет етеді. Атап айтқанда, липосома негізіндегі бөлшектер, жасушадан тыс көпіршіктер, гибридті везикулалар және алтын нанобөлшектері сияқты вирустық емес векторлар болашақ зерттеулердің назарында болуы керек.
Түйін сөздер: CRISPR, Cas9, қатерлі ісік, онкология, жеткізу векторлары, нанобөлшектер.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1. Song X., Liu C., Wang, N. Delivery of CRISPR/Cas systems for cancer gene therapy and immunotherapy // Adv. Drug Deliv. Rev. – 2021. – P. 158-180.https://doi.org/10.1016/j.addr.2020.04.010
2. Eyquem J., Mansilla-Soto J., Giavridis T., Van der Stegen S.J., Hamieh M., Cunanan K.M., Odak A., Gonen M., Sadelain M. Targeting a CAR to the TRAC locus with CRISPR/Cas9 enhances tumour rejection // Nature.– 2017. – Vol.543. – P.113–117.10.1038/nature21405
3. Rafii S., Tashkandi E., Bukhari N., Al-Shamsi H.O. Current Status of CRISPR/Cas9 Application in Clinical Cancer Research: Opportunities and Challenges // Cancers. – 2022. – Vol.14(4). –P.947. https://doi.org/10.3390/cancers14040947
4. Li T., Yang Y., QiH.CRISPR/Cas9 therapeutics: progress and prospects // Sig. Transduct. Target Ther.–2023. – Vol. 8(1). – Art. no.36. https://doi.org/10.1038/s41392-023-01309-7
5. Qi L.S., Larson M.H., Gilbert L.A., Doudna J.A., Weissman J.S., Arkin A.P., Lim W.A. Repurposing CRISPR as an RNA-guided platform for sequence-specific control of gene expression // Cell. – 2013. – Vol.152 –P.1173-1183.https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.02.022
6. Liu X.S., Wu H., Ji X., Stelzer Y., Wu X., Czauderna S., Shu J., Dadon D., Young R.A., Jaenisch R. Editing DNA methylation in the mammalian genome // Cell. – 2016 – Vol.206 (167). – P.233-247.https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.08.056
7. Smith T.T, Stephan S.B., Moffett H.F., McKnight L.E., Ji W., Reiman D., Bonagofski E.,Wohlfahrt M.E., Pillai S.P.S., Stephan M.T. In situ programming of leukaemia-specific T cells using synthetic DNA nanocarriers // Nature Nanotech. –2017. –Vol.12.– P.813-820. https://doi.org/10.1038/nnano.2017.57
8. Charlesworth C.T., Deshpande P.S., Dever D.P., Camarena J., LemgartVol.T., Cromer M.K.,Vakulskas C.A., Collingwood M.A., Zhang L., Bode N.M., Behlke M.A., Dejene B.,Cieniewicz B.,Romano R., Lesch B.J., Gomez-Ospina N., Mantri S., Pavel-Dinu M.,Weinberg K.I., Porteus M.H. Identification of preexisting adaptive immunity to Cas9 proteins in humans // Nature Med.– 2019. – Vol.25 – P.249-254. https://doi.org/10.1038/s41591-018-0326-x
9. Wagner D.L., Amini L., Wendering D.J., Burkhardt L.M., Akyuz L., Reinke P., Volk H.D.,Schmueck-Henneresse M. High prevalence of Streptococcus pyogenes Cas9-reactive T cells within the adult human population// Nature Med. – 2019. – Vol.25. – P.242-248. https://doi.org/10.1038/s41591-018-0204-6
10. Senís E., Fatouros C., Große S., Wiedtke E., Niopek D., Mueller A.K., Börner K., Grimm D.CRISPR/Cas9-mediated genome engineering: An adeno-associated viral (AAV) vector toolbox // Biotech. J. – 2014. – Vol.9 – P.1402-1412. https://doi.org/10.1002/biot.201400046
11. Rosenblum D., Gutkin A., Kedmi R., Ramishetti S., Veiga N., Jacobi A.M., Schubert M.S., Friedmann-Morvinski D., Cohen Z.R., Behlke M.A., Lieberman J., Peer D. CRISPR-Cas9 genome editing using targeted lipid nanoparticles for cancer therapy // Sci. Adv. – 2020. – Vol. 6(47). – Art. no. eabc9450. https://doi.org/10.1126/sciadv.abc9450
12. Xu C.L., Ruan M.Z.C., Mahajan V.B., Tsang S.H. Viral Delivery Systems for CRISPR // Viruses. – 2019. – Vol. 11(1). – P. 28. https://doi.org/10.3390/v11010028
13. Chen F., Alphonse M., Liu Q. Strategies for non-viral nanoparticle-based delivery of CRISPR/Cas9 therapeutics // WIREs Nanomed. Nanobiotechnol. – 2020. – Vol. 12. – Art. no. e1609. https://doi.org/10.1002/wnan.1609
14. BalonK., Sheriff A., Jackow J., Laczmanski L. Targeting Cancer with CRISPR/Cas9-Based Therapy // Int. J. Mol. Sci. – 2022. – Vol. 23 (1). – P. 573. https://doi.org/10.3390/ijms23010573
15. El Andaloussi S., Mäger I., Breakefield X.O., Wood M.J. Extracellular vesicles: Biology and emerging therapeutic opportunities // Nat. Rev. Drug Discov. – 2013. – Vol.12 (5). – P.347-357. https://doi.org/10.1038/nrd3978.
16. Babuta M., Furi I., Bala S., Bukong T.N., Lowe P., Catalano D., Calenda C., Kodys K., Szabo G. Dysregulated autophagy and lysosome function are linked to exosome production by micro-RNA in alcoholic liver disease // Hepatology.– 2019. – Vol.70 – P. 2123-2141. https://doi.org/10.1002/hep.30766
17. Xu Q., Zhang Z., Zhao L., Qin Y., Cai H., Geng Z., Zhu X., Zhang W., Zhang Y., Tan J. Tropism-facilitated delivery of CRISPR/Cas9 system with chimeric antigen receptor-extracellular vesicles against B-cell malignancies // J. Control. Release.– 2020 – Vol. 326. – P.455-467. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.07.033.
18. DuanL., Xu L., Xu X., Qin Z., Zhou X., Xiao Y., Liang Y., Xia J. Exosome-mediated delivery of gene vectors for gene therapy // Nanoscale. – 2021. – Vol. 13. – P. 1387-1397. https://doi.org/10.1039/d0nr07622h
19. Meliani A., Boisgerault F., Fitzpatrick Z., Marmier S., Leborgne C., Collaud F. Enhanced liver gene transfer and evasion of preexisting humoral immunity with exosome-enveloped AAV vectors. // Blood Adv. – 2017. – Vol. 1. – P.2019-2031. https://doi.org/10.1182/bloodadvances.2017010181
20. Ahmadi S.E., Soleymani M., Shahriyary F., Amirzargar M.R., Ofoghi M., Fattahi M.D., Safa M. Viral vectors and extracellular vesicles: Innate delivery systems utilized in CRISPR/Cas-mediated cancer therapy // Cancer Gene Ther. – 2023. – Vol.28 (1). – P. 19. https://doi.org/10.1038/s41417-023-00597-z.
21. Orefice N.S., Souchet B., Braudeau J., Alves S., Piguet F., Collaud F. Real-time monitoring of exosome enveloped-AAV spreading by endomicroscopy approach: A new tool for gene delivery in the brain // Mol. Ther. Methods Clin. Dev. – 2019. – Vol.14. – P.237-251. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2019.06.005
22. Amina S.J., Guo B. A Review on the synthesis and functionalization of gold nanoparticles as a drug delivery vehicle // Int. J. Nanomed. – 2020.– Vol. 7 (15). – P.9823-9857. https://doi.org/10.2147/IJN.S279094
23. Wang P., Zhang L., Zheng W., Cong L., Guo Z., Xie Y., Wang L., Tang R., Feng Q., Hamada Y., Gonda K., Hu Z., Wu X., Jiang X. Thermo-triggered release of CRISPR-Cas9 System by lipid-encapsulated gold nanoparticles for tumor therapy // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. – 2018. – Vol.57 (6). – P.1491-1496. https://doi.org/10.1002/anie.201708689