CRISPR ve výzkumu a léčbě mnohočetného myelomu


Autoři: Simicek M. 1–3;  Growkova K. 1–3;  R. Hájek 1,2
Působiště autorů: Department of Haematooncology, University Hospital Ostrava, Czech Republic 1;  Faculty of Medicine, University of Ostrava, Czech Republic 2;  Department of Biology and Ecology, Faculty of Science, University of Ostrava, Czech Republic 3
Vyšlo v časopise: Klin Onkol 2017; 30(Supplementum2): 68-74
Kategorie: Původní práce
doi: 10.14735/amko20172S68

Souhrn

V posledních letech došlo ke značnému pokroku v oblasti vývoje technik editace genomu a možnosti jejich klinického využití. Především objev adaptivního imunitního systému bakterií známého jako CRISPR a jeho rychlá implementace jako široce využitelné technologie způsobila zásadní převrat jak v základním, tak v aplikovaném biomedicínském výzkumu. Technologie CRISPR umožňuje editovat genom snadněji, rychleji a výrazně levněji než jakákoli jiná v současnosti dostupná technologie. Tímto se nabízí obrovský potenciál pro realizaci nových výzkumných přístupů a budoucí možnosti léčby nejrůznějších genetických onemocnění, vč. mnohočetného myelomu. Robustní využití CRISPR technologie v rámci genetických screeningů slibuje rychlejší identifikaci důležitých terapeutických cílů a současné odhalení biomarkerů s vysokou prediktivní hodnotou a doposud neznámých mechanizmů lékové rezistence. Výsledky takto směřovaného výzkumu tak mohou poskytnout nové diagnostické a prognostické přístupy, které umožňují přesnější stratifikaci pacientů pro personalizovanou léčbu s vyšší účinností. V tomto přehledném článku shrnujeme dosavadní znalosti technologie CRISPR s důrazem na její uplatnění při hledání nových terapeutických cílů, diagnostických markerů a genů zapojených do mechanizmů resistence na běžně používanou léčbu u mnohočetného myelomu. Závěrem prezentujeme potenciální budoucí využití technologie CRISPR v klinické praxi.

Klíčová slova:
mnohočetný myelom – CRISPR – léčiva

Tato studie byla podpořena Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy (Institucionální Rozvojový Plán Ostravské univerzity IRP201550 a Studentskou grantovou soutěží Lékařské fakulty, Ostravské univerzity SGS03/LF/2017–2018), projektem: Posílení mezinárodní spolupráce ve vědě, výzkumu a vzdělávání 01211/2016/RRC) a Ministerstvem zdravotnictví (RVO-FNOs/2017).

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Obdrženo:
1. 6. 2017

Přijato:
22. 6. 2017


Zdroje

1. Russell SJ, Dunbar CE. Gene therapy approaches for multiple myeloma. Semin Hematol 2001; 38 (3): 268–275.

2. Check E. Gene therapy: A tragic setback. Nature 2002; 420 (6912): 116–118.

3. Urnov FD, Rebar EJ, Holmes MC et al. Genome editing with engineered zinc finger nucleases. Nat Rev Genet 2010; 11 (9): 636–646. doi: 10.1038/nrg2842.

4. Joung JK, Sander JD. TALENs: a widely applicable technology for targeted genome editing. Nat Rev Mol Cell Biol 2013; 14 (1): 49–55. doi: 10.1038/nrm3486.

5. Jiang W, Marraffini LA. CRISPR-Cas: New Tools for Genetic Manipulations from Bacterial Immunity Systems. Annu Rev Microbiol 2015; 69: 209–228. doi: 10.1146/annurev-micro-091014-104441.

6. Eid A, Mahfouz MM. Genome editing: the road of CRISPR/Cas9 from bench to clinic. Exp Mol Med 2016; 48 (10): e265. doi: 10.1038/emm.2016.111.

7. Jinek M, Chylinski K, Fonfara I et al. A programmable Dual-RNA-Guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science 2012; 337 (6096): 816–821. doi: 10.1126/science.1225829.

8. Cho SW, Kim S, Kim Y et al. Analysis of off-target effects of CRISPR/Cas-derived RNA-guided endonucleases and nickases. Genome Res 2014; 24 (1): 132–141. doi: 10.1101/gr.162339.113.

9. Schwank G, Koo BK, Sasselli V et al. Functional repair of CFTR by CRISPR/Cas9 in intestinal stem cell organoids of cystic fibrosis patients. Cell Stem Cell 2013; 13 (6): 653–658. doi: 10.1016/j.stem.2013.11.002.

10. Yu W, Mookherjee S, Chaitankar V et al. Nrl knockdown by AAV-delivered CRISPR/Cas9 prevents retinal degeneration in mice. Nat Commun 2017; 8: 14716. doi: 10.1038/ncomms14716.

11. Tagde A, Rajabi H, Bouillez A et al. MUC1-C drives MYC in multiple myeloma. Blood 2016; 127 (21): 2587–2597.

12. Manier S, Powers JT, Sacco A et al. The LIN28B/let-7 axis is a novel therapeutic pathway in multiple myeloma. Leukemia 2017; 31 (4): 853–860. doi: 10.1038/leu.2016.296.

13. Lu G, Middleton RE, Sun H et al. The myeloma drug lenalidomide promotes the cereblon-dependent destruction of Ikaros proteins. Science 2014; 343 (6168): 305–309.

14. Ohguchi H, Harada T, Sagawa M et al. KDM6B modulates MAPK pathway mediating multiple myeloma cell growth and survival. Leukemia. In press 2017. doi: 10.1038/leu.2017.141.

15. Song Y, Ray A, Li S et al. Targeting proteasome ubiquitin receptor Rpn13 in multiple myeloma. Leukemia 2016; 30 (9): 1877–1886. doi: 10.1038/leu.2016.97.

16. Chapman MA, Lawrence MS, Keats JJ et al. Initial genome sequencing and analysis of multiple myeloma. Nature 2011; 471 (7339): 467–472. doi: 10.1038/nature09837.

17. Lohr JG, Stojanov P, Carter SL et al. Widespread genetic heterogeneity in multiple myeloma: implications for targeted therapy. Cancer Cell 2014; 25 (1): 91–101.

18. Egan JB, Shi CX, Tembe W et al. Whole-genome sequencing of multiple myeloma from diagnosis to plasma cell leukemia reveals genomic initiating events, evolution, and clonal tides. Blood 2012; 120 (5): 1060–1066. doi: 10.1182/blood-2012-01-405977.

19. Ministerstvo životního prostředí. Geneticky modifikované organismy (GMO). 2017 [citováno 24. května 2017]. Dostupné z: http: //www.mzp.cz/cz/geneticky_modifikovane_organismy.

20. Shi CX, Kortum KM, Zhu YX et al. Crispr Sgrnas Genome-Wide Screen Identifies the Proteasome Regulatory Subunit PSMC6 As a Bortezomib Resistance Gene in Human Multiple Myeloma Cells. Blood 2015; 126 (23): 450.

21. Sievers Q, Gasser J, Cowley G et al. Genome-Scale Screen Reveals Genes Required for Lenalidomide-Mediated Degradation of Aiolos By CRL4-CRBN. Blood 2016; 128 (22): 5139.

22. Anderson KC. Lenalidomide and thalidomide: mechanisms of action – similarities and differences. Semin Hematol 2005; 42 (4 Suppl 4): S3–S8.

23. Mishirma Y, Shi J, Moschetta M et al. In Vivo Analysis of Clonal Evolution of Multiple Myeloma. Blood 2016; 128 (22): 799.

24. Shen Y, Manier S, Park J et al. In Vivo Genome-Wide Crispr Library Screen in a Xenograft Mouse Model of Tumor Growth and Metastasis of Multiple Myeloma. Blood 2016; 128 (22): abstr. 1137.

25. Su S, Hu B, Shao J et al. CRISPR-Cas9 mediated efficient PD-1 disruption on human primary T cells from cancer patients. Sci Rep 2016; 6 (1): 20070. doi: 10.1038/srep20070.

26. CLN Stat. Federal Panel OKs CRISPR Gene-Editing Technology for First Use in Clinical Trial. [cited 2017 May 24]. Available from: https: //www.aacc.org/publications/cln/ cln-stat/2016/july/21/federal-panel-oks-crispr-gene-editing-technology-for-first-use-in-clinical-trial.

27. van Rhee F, Szmania SM, Zhan F et al. NY-ESO-1 is highly expressed in poor-prognosis multiple myeloma and induces spontaneous humoral and cellular immune responses. Blood 2005; 105 (10): 3939–3944.

28. Jelinek T, Hajek R. PD-1/PD-L1 inhibitors in multiple myeloma: The present and the future. Oncoimmunology 2016; 5 (12): e1254856. doi: 10.1080/2162402X.2016.1254856.

Štítky
Dětská onkologie Chirurgie všeobecná Onkologie

Článek vyšel v časopise

Klinická onkologie

Číslo Supplementum2

2017 Číslo Supplementum2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Zánětlivá bolest zad a axiální spondylartritida – Diagnostika a referenční strategie
nový kurz
Autoři: MUDr. Monika Gregová, Ph.D., MUDr. Kristýna Bubová

Inhibitory karboanhydrázy v léčbě glaukomu
Autoři: as. MUDr. Petr Výborný, CSc., FEBO

Příběh jedlé sody
Autoři: MUDr. Ladislav Korábek, CSc., MBA

Krvácení v důsledku portální hypertenze při jaterní cirhóze – od pohledu záchranné služby až po závěrečný hepato-gastroenterologický pohled
Autoři: PhDr. Petr Jaššo, MBA, MUDr. Hynek Fiala, Ph.D., prof. MUDr. Radan Brůha, CSc., MUDr. Tomáš Fejfar, Ph.D., MUDr. David Astapenko, Ph.D., prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D.

Rozšíření možností lokální terapie atopické dermatitidy v ordinaci praktického lékaře či alergologa
Autoři: MUDr. Nina Benáková, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se