Screening CRISPR a livello di genoma per svelare geni radiosensibili e radioresistenti

Yu Yuan; Ziyu Jiang; Yuxin Zeng; Jiawen Tang; Jiang Luo; Conghua Xie; Yan Gong

doi:10.3791/67982

Articolo metodologico

Screening CRISPR a livello di genoma per svelare geni radiosensibili e radioresistenti

1.8K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/67982

⸱

23 maggio 2025

Yu Yuan^*¹ , Ziyu Jiang^*² , Yuxin Zeng¹ , Jiawen Tang¹^,² , Jiang Luo¹^,² , Conghua Xie¹^,³ , Yan Gong²^,³

¹Department of Pulmonary Oncology, Zhongnan Hospital of Wuhan University, ²Tumor Precision Diagnosis and Treatment Technology and Translational Medicine, Hubei Engineering Research Center, Zhongnan Hospital of Wuhan University, ³Hubei Key Laboratory of Tumor Biological Behaviors, Zhongnan Hospital of Wuhan University

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Viene fornito un approccio meticoloso e strutturato per selezionare geni resistenti e sensibili alle radiazioni attraverso l'applicazione di un metodo di screening CRISPR/Cas9 per l'intero genoma. Questo protocollo ha anche il potenziale per fungere da quadro versatile per altri sforzi di ricerca che studiano i meccanismi di resistenza ai farmaci chimici somministrati clinicamente.

Abstract

Il sistema CRISPR-Cas9 è stato sfruttato e riutilizzato in un potente strumento di editing del genoma. Sfruttando questa tecnologia, i ricercatori possono tagliare, incollare e persino riscrivere con precisione le sequenze di DNA all'interno delle cellule viventi. Tuttavia, l'applicazione della tecnologia dello schermo CRISPR va ben oltre la semplice sperimentazione. Funge da strumento fondamentale nella lotta contro le malattie genetiche, sezionando sistematicamente complessi paesaggi genetici, consentendo ai ricercatori di svelare i meccanismi molecolari alla base dei fenomeni biologici e consentendo agli scienziati di identificare e indirizzare le cause alla radice di malattie come il cancro, la fibrosi cistica e l'anemia falciforme. Tra tutti, il cancro rappresenta una sfida formidabile per la medicina, stimolando gli sforzi di eradicazione. La radioterapia, come trattamento tradizionale, dà risultati ma ha dei limiti. Sradica le cellule tumorali ma danneggia anche i tessuti sani, causando effetti avversi che riducono la qualità della vita. Inoltre, non tutte le cellule tumorali rispondono alla radioterapia e alcune possono sviluppare resistenza, peggiorando la condizione. Per affrontare questo problema, viene introdotta una tecnologia completa di screening CRISPR dell'intero genoma, in quanto consente l'identificazione efficiente di geni radiosensibili e radioresistenti, facendo così progredire il campo della ricerca e del trattamento del cancro. È stato condotto uno screening CRISPR a livello di genoma in cellule di adenocarcinoma polmonare esposte a irradiazione seguendo il protocollo descritto, attraverso il quale sono stati identificati sia i geni associati alla radioresistenza che quelli associati alla radiosensibilità.

Introduzione

L'indagine dei fenomeni biologici è intrinsecamente intrecciata con lo studio dei comportamenti cellulari e, a sua volta, l'esame dei comportamenti cellulari è fondamentalmente connesso all'esplorazione del suo genoma. Con la continua evoluzione della tecnologia moderna, i ricercatori medici stanno progressivamente reindirizzando la loro attenzione verso l'alterazione dei comportamenti cellulari attraverso l'editing genetico al fine di migliorare i risultati del trattamento di varie malattie. A questo proposito, la tecnologia CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) è emersa come uno strumento rivolu....