Quy trình cung cấp tế bào LNT của hạt nano CRISPR-Cas9 để điều trị khối u phổi. (Nguồn: Tiến bộ khoa học 2024.
Trong nghiên cứu của họ được công bố trên tạp chí Science Advances, nhóm đã sử dụng phương pháp xử lý nitơ lỏng nhanh để sửa đổi các tế bào khối u nhằm mang các công cụ chỉnh sửa gien nhằm chống lại khối u trên mô hình chuột.
Theo ghi nhận của các nhà nghiên cứu, các công cụ và kỹ thuật chỉnh sửa bộ gien qua trung gian CRISPR hứa hẹn rất nhiều trong việc điều trị ung thư. Tuy nhiên, các vấn đề về nhắm mục tiêu vào khối u và tác dụng phụ ngoài mục tiêu đã cản trở hiệu quả của chúng.
Đối với nghiên cứu mới này, nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách cải thiện việc nhắm mục tiêu bằng cách chuyển đổi các tế bào khối u thành chất mang cho các công cụ chỉnh sửa gien.
Công việc liên quan đến việc gây sốc lạnh các tế bào khối u được chiết xuất từ một bệnh nhân, bao gồm việc đông lạnh nhanh chóng bằng cách sử dụng nitơ lỏng. Việc đông lạnh như vậy đã loại bỏ khả năng gây bệnh trong khi vẫn bảo tồn được cấu trúc của chúng và quan trọng hơn là chức năng thụ thể bề mặt của chúng. Sau khi đông lạnh, hệ thống CRISPR-Cas9 được nạp vào tế bào khối u đã được gây sốc lạnh, tiến đến khối u và được cắt bỏ.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phương pháp này bằng cách thu thập các mẫu khối u từ mô hình chuột bị ung thư phổi , gây sốc lạnh cho mẫu, nạp chúng bằng hệ thống CRISPR-Cas9 rồi tiêm lại vào chuột. Các tế bào khối u được điều trị đã tìm đường đến khối u như mong đợi, nơi chúng giải phóng hệ thống CRISPR-Cas9, từ đó đánh bại kinase 4 phụ thuộc cyclin, dẫn đến chết tế bào khối u.
Khi so sánh phương pháp này với việc tiêm hệ thống CRISPR-Cas9 vào khối u, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, phương pháp mới mang lại khả năng tiêu diệt khối u cao hơn. Họ nhận thấy sự cải thiện này là do việc nhắm mục tiêu có độ chính xác cao hơn. Các tế bào khối u đã ngừng hoạt động được kéo đến khối u, nơi chúng liên kết với các tế bào khối u đang hoạt động thông qua các thụ thể tế bào, giúp hệ thống chỉnh sửa gien truy cập trực tiếp vào các tế bào đích. Cách tiếp cận này cũng ngăn cản hệ thống chỉnh sửa gien hoạt động trên các tế bào không ung thư.
Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng, việc đông lạnh tế bào ung thư bằng nitơ lỏng cho phép tế bào giữ lại các kháng nguyên của chúng, điều mà họ cho rằng có thể hữu ích trong việc phát triển vắc xin ngừa ung thư.