تسریع کشف دارو برای گلیوبلاستوما: همگرایی مدل های مشتق از بیماران، ویرایش ژنوم و غربالگری فنوتیپی
تاریخ انتشار: پنجشنبه 27 آبان 1395
| امتیاز:
بیمارانی که مبتلا به گلیوبلاستوما(GBM) تشخیص داده می شوند هم چنان با یک پیش آگهی تلخ مواجه هستند. نیاز به ایجاد استراتژی های درمانی موثر جدید امری حیاتی است. سلول های بنیادی گلیوبلاستومایی دارای مشخصه های مولکولی سلول های بنیادی و پیش ساز عصبی هستند و امکان انتشار هر دو شکل سلول های بنیادی عصبی طبیعی تغییر شکل نیافته و سلول های بنیادی گلیوبلاستومایی در کشت های چسبنده فاقد سلول های فیدر و تعریف شده وجود دارد. این رده های سلول های بنیادی اولیه مدل تجربی را ارائه می دهند که به صورت ایده آلی برای کشف داروها بر مبنای سلول یا غربالگری های ژنتیکی به منظور شناسایی آسیب پذیری خاص تومور مناسب هستند. برای بسیاری از تومورهای جامد، مانند GBM، اختلالات ژنتیکی که منجر به شروع و رشد تومور شوند در حال حاضر لیست شده اند. تکنولوژی های ویرایش ژنومی مبتنی بر CRISPR/Cas اخیرا ظهور کرده اند که توانایی ما برای پردازش عملکری ژنوم انسانی را می دهند. ویرایش ژنوم چشم اندازهایی را برای مهندسی دقیق تغییرات ژنتیکی در سلول های بنیادی عصبی طبیعی و مشتق از گلیوبلاستوما باز می کند که مدل های ژنتیکی معقول و تعریف شده تری را ارائه می دهند که با رده های سلولی ایزوژن به خوبی جفت می شوند. تولید آلل های پیچیده تر مانند تگ های ناک این شده یا گزارشگرهای فلورسنس نیز ممکن است. مدل های سلولی جدید می توانند در کشف دارویی فنوتیپیک مبتنی بر سلول(PDD) استفاده شوند. در اینجا ما همگرایی این تکنولوژی های پیشرفته(سلول های iPS، کشت سلول های بنیادی عصبی، ویرایش ژنوم و غربالگری فنوتیپیک با محتوای زیاد) را بحث کرده ایم و این که چگونه آن ها دوره جدیدی در ژنتیک سلولی انسانی ایجاد کرده اند که باید تاثیر زیادی در تسریع کشف داروهای گلیوبلاستومایی داشته باشد.
Mol Cell Neurosci. 2016 Nov 4. pii: S1044-7431(16)30215-9. doi: 10.1016/j.mcn.2016.11.001. [Epub ahead of print]
Accelerating glioblastoma drug discovery: Convergence of patient-derived models, genome editing and phenotypic screening.
O'Duibhir E1, Carragher N2, Pollard SM3.
Abstract
Patients diagnosed with glioblastoma (GBM) continue to face a bleak prognosis. It is critical that new effective therapeutic strategies are developed. GBM stem cells have molecular hallmarks of neural stem and progenitor cells and it is possible to propagate both non-transformed normal neural stem cells and GBM stem cells, in defined, feeder-free, adherent culture. These primary stem cell lines provide an experimental model that is ideally suited to cell-based drug discovery or genetic screens in order to identify tumour-specific vulnerabilities. For many solid tumours, including GBM, the genetic disruptions that drive tumour initiation and growth have now been catalogued. CRISPR/Cas-based genome editing technologies have recently emerged, transforming our ability to functionally annotate the human genome. Genome editing opens prospects for engineering precise genetic changes in normal and GBM-derived neural stem cells, which will provide more defined and reliable genetic models, with critical matched pairs of isogenic cell lines. Generation of more complex alleles such as knock in tags or fluorescent reporters is also now possible. These new cellular models can be deployed in cell-based phenotypic drug discovery (PDD). Here we discuss the convergence of these advanced technologies (iPS cells, neural stem cell culture, genome editing and high content phenotypic screening) and how they herald a new era in human cellular genetics that should have a major impact in accelerating glioblastoma drug discovery.
PMID: 27825983