Būtent to onkologijos srityje ir siekiama projektu „Cancer Dependency Map“ arba „DepMap“, kurį šiuo metu kartu vykdo netoli Kembridžo Jungtinėje Karalystėje įsikūręs tyrimų institutas „Wellcome Sanger Institute“ ir JAV Masačusetso valstijoje, Kembridže įsikūręs tyrimų centras „Broad Institute“. Vėžys – tinkamas kandidatas tiksliajai medicinai išbandyti, nes juo susergama, kai iki tol normaliai besielgusios ląstelės ima nekontroliuojamai daugintis, dažniausiai dėl to, kad mutuoja jų genetinis kodas. Tokį rezultatą gali sukelti daugelis mutacijų, todėl galima sukurti daug specialių gydymo būdų. Projektu „DepMap“ ieškoma tiek mutacijų, tiek gydymo.
Kaip šią savaitę Amerikos mokslo pažangos asociacijos (American Association for the Advancement of Science) susirinkime paaiškino „Broad Institute“ centre tyrimui vadovaujantis Jesse Boehmas, pirmasis žingsnis – tai auginti vėžinį audinį laboratorijose, kad tyrėjai galėtų jį stebėti patogiomis sąlygomis. Prieš pradedant vykdyti „DepMap“ projektą, tyrėjams buvo prieinami apie 1 700 laboratorijose išaugintų vėžio ląstelių darinių. Kad padidintų šį kiekį, projekto mokslininkai pasinaudojo socialiniais tinklais. Bendradarbiaudami su JAV labdaros organizacijomis sergantiesiems vėžiu, jie paragino visos šalies pacientus siųsti savo auglių mėginius. Taip jiems pavyko surinkti daugiau kaip 2 000 naujų mėginių ir iš jų sukurti daugiau kaip 400 papildomų ląstelių darinių. Džiugina, kad apie 30 proc. jų priklauso retoms arba dažniausiai vaikus paveikiančioms vėžio rūšims – tyrėjams reikia daugiau abiejų šių grupių vėžio pavyzdžių.
Kai „DepMap“ Petri lėkštelėse ima daugintis vėžio ląstelės, kitas žingsnis – rasti jų silpnąsias vietas. Iki šiol tyrėjų komandos išbandė apie 6 000 skirtingų vaistų (tai – pusė apskritai kada nors licencijas gavusių vaistų skaičiaus) gydant 500 vėžio rūšių. Jau rasta daug žadančių kandidatų. Panašu, kad augintinių artritui gydyti skirtas vaistas „Tepoxalin“ geba naikinti vėžines ląsteles, susidarančias, kai pernelyg aktyvus tampa genas ABCB1. Alkoholizmo gydymui naudojamas vaistas „Disulfiram“, rodos, naikina tam tikrus auglius, neturinčius genų, reikalingų apdoroti sunkiuosius metalus.
Naujoji technologija reiškia, kad sistemiškai galima analizuoti ne tik vaistus. „Sanger Institute“ tyrėjas Matthew Garnettas aptarė galimybę tą patį padaryti su genais, naudojant CRISPR Cas9. CRISPR Cas9 – tai cheminės „žirklės“, bakterijų naudojamos tam, kad padalintų ir sunaikintų jas puolančių virusų DNR. Šias „žirkles“ pavertus įvairioms paskirtims naudojamu DNR karpymo prietaisu, jos tapo vienu naudingiausių biologinių įrankių.
Taikinio beieškant
Dr. M. Garnettas papasakojo, kaip „Sanger Institute“ tyrėjai pasinaudojo CRISPR Cas9 ir po vieną sunaikino beveik kiekvieną geną šimtuose vėžio ląstelių darinių. Taip jiems pavyko atrasti, kurie genai būtini auglio gyvavimui ir gali tapti daug žadančiais taikiniais naujiems vaistams. Kaip pavyzdį jis pateikė WRN geną, kuris reikalingas taisyti pažeistą DNR. Vėžio ląstelių DNR taisymo mechanizmas dažnai būna silpnas, tad daliai jų WRN reikalingas tam, kad išgyventų. Pasak dr. M. Garnetto, remiantis tokiais rezultatais dalis vaistų įmonių jau kuria vaistus, skirtus arba slopinti patį WRN, arba jo gaminamus baltymus.
Tiriant vėžio ląstelių genus buvo ir kitokių įžvalgų. Dr. J. Boehmas pastebėjo, kad norint atrasti silpnąsias vietas naudingiau ne ieškoti genetinio kodo mutacijų, bet stebėti, kokiu greičiu vyksta genų ekspresija (t. y., jie panaudojami gaminti baltymus). Pasak jo, tai ypač svarbu vaikus paveikiančioms vėžio formoms, kuriose mutacijų dažnai matoma nedaug.
Taigi pradžia gera. Tačiau dar liko daug darbo. Dr. J. Boehmas skaičiuoja, kad nepaisant to, jog jau išanalizuoti maždaug 1 000 skirtingų vėžio rūšių genai ir tūkstančiai vaistų, neatlikta dar apie 90 proc. projekto. Gali būti, kad tikrasis procentas dar didesnis. Kaip pabrėžia dar viena „Sanger Institute“ projekto „DepMap“ tyrėja Fiona Behan, gerų įžvalgų galima gauti genus tiriant ne tik po vieną, bet ir vienu metu nuslopinant po kelis. Tačiau tokiu atveju galimų kombinacijų skaičius gali būti nepaprastai didelis.
Be to, ne visus mėgintuvėliuose matomus rezultatus galima pakartoti su žmonėmis. Kaip pastebi Kolumbijos universiteto mokslininkas Andrea Califano, laboratorijoje augti prisitaikiusių vėžio ląstelių genų ekspresija dažnai labai skiriasi nuo kūnuose augančių vėžio ląstelių. Tačiau, kaip susirinkime pareiškė dr. M. Garnettas, šiuo metu vaistų nuo vėžio rezultatai tokie prasti, kad kelia nusivylimą. Jei „DepMap“ padės rasti galimus taikinius vaistų kūrėjams, šitai gali ir pasikeisti.