ไขคำตอบสำคัญเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์เพื่อปรับปรุงการรักษามะเร็ง

นักวิจัยจากสถาบัน Peter Mac พบคำตอบสำหรับคำถามเก่าแก่หลายทศวรรษเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์ที่อาจนำไปสู่การรักษามะเร็งที่ดีขึ้นในอนาคต

ทุกเซลล์ในร่างกายมนุษย์มี DNA เหมือนกัน แต่เซลล์ที่แตกต่างกันทำหน้าที่ต่างกัน การศึกษานี้ซึ่งตีพิมพ์ใน วารสาร Nature Genetics ช่วยอธิบายว่าสิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร และผลกระทบอาจมีขนาดใหญ่มาก ศาสตราจารย์มาร์ก ดอว์สัน แพทย์-นักวิทยาศาสตร์และรองผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของปีเตอร์ แมค กล่าวว่าเขารู้สึกตื่นเต้นกับการค้นพบใหม่ๆ ที่จะอธิบายได้ดียิ่งขึ้นว่าชะตากรรมของเซลล์ถูกกำหนดอย่างไร

"การทำงานของเซลล์เป็นผลมาจาก 'ปัจจัยการถอดความ' ซึ่งจะสแกน DNA ของเราและกำหนดว่ายีนใดควรเปิดใช้งานและขอบเขตเท่าใด" เขากล่าว

"เราได้ศึกษาว่าปัจจัยการถอดรหัสเหล่านี้รับสมัครและส่งมอบเครื่องจักรที่จำเป็นในการเปิดใช้งานยีนได้อย่างไร จนถึงขณะนี้ เราไม่ทราบว่า 'ปัจจัยการถอดรหัส' เลือกกลไกที่ถูกต้องในการอ่านและแสดงออกของยีนได้อย่างไร

"นี่เป็นคำถามมาหลายปีแล้ว และเราดีใจที่ได้ช่วยแก้ปัญหาบางส่วน เนื่องจากความรู้นี้ว่าปัจจัยการถอดรหัสสามารถตัดสินใจได้อย่างไรว่ากลไกใดในการกระตุ้นยีนทำให้เรามีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับชีวิต "

หน้าจอเปรียบเทียบ CRISPR ระบุปัจจัยร่วมที่จำเป็นสำหรับตัวกระตุ้นการถอดเสียง (AD) ที่แตกต่างกันเก้าตัว ที่มา: พันธุศาสตร์ธรรมชาติ (2024) ดอย: 10.1038/s41588-024-01749-z

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าปัจจัยการถอดรหัสเลือกชุดส่วนประกอบที่เป็นเอกลักษณ์เพื่อควบคุมการแสดงออกของยีน การสร้างการกระทำที่ต้องการ ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมการใช้พลังงานของเซลล์ กระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน หรือการทำงานอื่นที่ร่างกายของเราจำเป็น ศาสตราจารย์ดอว์สันกล่าวว่าสามารถเปรียบเทียบได้กับวิธีการผลิตรถยนต์ และอธิบายว่าการค้นพบที่สำคัญนี้เป็นกุญแจสำคัญในการรักษาโรคต่างๆ ได้ดีขึ้นอย่างไร

"รถแข่ง F1 แตกต่างอย่างมากจากรถมินิแวนสำหรับครอบครัวหรือแม้แต่รถแทรกเตอร์ รถบางคันได้รับการออกแบบมาให้วิ่งได้เร็ว บางคันออกแบบมาเพื่อบรรทุกสินค้าอันมีค่า และบางคันก็ทำงานหนัก" เขากล่าว

"เราพบว่าการแสดงออกของยีนก็เช่นเดียวกัน และสิ่งนี้ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบที่คัดเลือกโดยปัจจัยการถอดรหัส สิ่งเหล่านี้สามารถกำหนดได้ว่ายีนใดสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว เช่น เมื่อเราต้องต่อสู้กับการติดเชื้อและต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็ว หรือยีนใดที่ต้องทำงานช้าและมั่นคงเพื่อสร้างข้อความที่จำเป็นสำหรับฟังก์ชันดูแลทำความสะอาดเซลลูล่าร์

"ความเข้าใจว่าปัจจัยการถอดรหัสสามารถปรับการแสดงออกของยีนได้อย่างไรมีความสำคัญอย่างยิ่ง และเราหวังว่าจะใช้ปัจจัยนี้เพื่อช่วยรักษาโรคต่างๆ ในอนาคต

"หากเราคิดถึงมะเร็ง การกลายพันธุ์ของมะเร็งสามารถป้องกันไม่ให้ปัจจัยการถอดความจากการเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมเพื่อแสดงยีนได้อย่างถูกต้อง ราวกับว่าชิ้นส่วนต่างๆ ของรถยนต์ปะปนกันและไม่สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถืออีกต่อไป"

ดร.ชาร์ลส เบลล์ นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Peter Mac กล่าวว่าพวกเขาได้พัฒนาแพลตฟอร์มเพื่อคัดกรองการทำงานของส่วนประกอบหลายพันรายการที่ใช้โดยปัจจัยการถอดรหัสเพื่อกำหนดวิธีแสดงออกของยีน

"ตอนนี้เราจะใช้แพลตฟอร์มนี้เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของยีน" เขากล่าว

"คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้จะช่วยให้เราพบวิธีใหม่ในการรักษาไม่เพียงแต่มะเร็ง แต่ยังรวมไปถึงโรคอื่นๆ อีกมากมายในอนาคต"