Mitä MicroRNA: t merkitsevät syövässä

Genetiikassa on tapahtunut paljon jo 1950-luvulta lähtien, jolloin tunnetut tutkijat Watson ja Crick löysivät DNA: n rakenteen. 1960-luvulla tiedemiehet huomasivat, että suuri määrä ihmisen DNA: ta esiintyi bona fide-geenien välillä, ja se koostui ns. Junk-DNA: n toistuvista sekvensseistä siinä mielessä, että tuolloin tutkijat eivät voineet ymmärtää mitä koodi oli tarkoitettu.

Tutkimus 1970-luvulla osoitti, että löytyi myös monia ei-koodaavia sekvenssejä sisällä geenit, keskeyttämällä proteiinia koodaavat alueet. Oliko kaikki tämä geneettinen materiaali todella roskaa? Ei tietenkään! Se oli yksinkertaisesti sellaisenaan havaittua mielissä, jotka eivät tienneet, mitä tehdä siihen tuolloin.

Mikä on todella DNA: ssa?

On käynyt ilmi, että vain noin viisi prosenttia ihmisen DNA: sta koodaa proteiinia arvioiden mukaan. Joten tiedemiehille vuosikymmeniä aiemmin, 95 prosenttia DNA: sta katsottaisiin roskaksi.

Entä 2016, 2017 ja sen jälkeen? Kun kyse on ihmisen DNA: sta, on vielä melko vähän kartoittamattomia, tunnistamattomia alueita. MikroRNA oli kuitenkin tärkeä löytö ja se, joka on merkityksellinen syöpäpotilaille monin eri tavoin.

Mikä on MicroRNA (miRNA)?

Olet ehkä kuullut messenger RNA: sta lukion biologiassa. Se on se molekyyli, jota kehosi käyttää luomaan uusia proteiineja ja joka muodostetaan käyttäen DNA: ta mallina. Ribosomit luetaan myös proteiinisynteesissä tai translaatiossa uuden proteiinin valmistamiseksi.

Mikro-RNA on erilainen. MicroRNA tai miRNA on eräänlainen RNA, jota ei ole tarkoitus dekoodata proteiiniksi. Se on itse asiassa pienempi - paljon lyhyempi koodijakso - kuin niitä monimutkaisia ​​sekvenssejä, jotka kertovat elimistölle, kuinka esimerkiksi rakentaa proteiinia, kuten insuliinia.

Joten jos se ei koodaa proteiinia, mikä on sen tehtävä? No, MiRNA toimii säätelemään geenejä prosesseilla, joita kutsutaan "RNA-hiljaisuudeksi" ja "geeniekspression transkriptionaaliseksi säätelyksi". Näitä termejä selitetään hieman jäljempänä.

MiRNA: n rooli syövässä

MiRNA: iden ja muiden ei-koodaavien RNA: iden löytämisellä on monia merkittäviä vaikutuksia, ja jotkut niistä voivat olla erityisen tärkeitä syöpäpotilaille, kuten niille, joilla on hematologisia pahanlaatuisia sairauksia.

MiRNA: illa on vaikutusvalta säätelemällä, miten kehosi siirtyy DNA: sta RNA: han proteiiniin. Kun mielenkiinnon kohteena oleva proteiini osoittautuu syöpään liittyväksi proteiiniksi tai yhdisteeksi, joka löytyy syövän keskeisissä biologisissa reiteissä, miRNA: n säätelyllä voi olla merkittävä rooli.

Monista eri miRNA: ista on raportoitu olevan väsymättömiä tai tieteellisin mielin dysreguloituja potilailla, joilla on erilaisia ​​syöpätyyppejä. Syöpäsoluissa nämä miRNA: t eivät ole kunnollisen säätelyn alaisia ​​terveissä soluissa, ja tästä syystä miRNA: iden epänormaalit tasot ja epänormaalit soluvasteet voivat johtaa. Tämän miRNA: ia koskevan havainnon täytyy johtaa siihen hypoteesiin, että miRNA: t ovat mukana syövän kehittymisessä ja syövän etenemisessä, kun se on aloitettu.

Ensinnäkin MiRNA: sta ymmärrettiin useiden mallien syöpien tai pahanlaatuisten prototyyppien mukaan lukien krooninen lymfosyyttinen leukemia (CLL), multippeli myelooma (MM), ihon T-solulymfooma ja vaippasolulymfooma. Itse asiassa, miRNA: n kenttä syövässä todella sai alkunsa, kun tutkimusryhmä osoitti, että kaksi miRNA: ta - miR-15 ja miR-16 - sijaitsevat kromosomin osassa, joka on usein kadonnut tai poistettu kroonisessa lymfosyyttisessä leukemiassa.

MiRNA-allekirjoitukset

Sittemmin tutkijat ovat työskennelleet "miRNA-allekirjoituksissa" - toisin sanoen erilaisten kohonneiden tai pienentyneiden miRNA-tasojen profiileilla, jotka saattavat olla ominaisia ​​tietyn syövän määritteelle. Esimerkiksi tietty miRNA-allekirjoitus saattaa liittyä aggressiivisempaan syöpäkäyttäytymiseen. Tätä käytettäessä miRNA-allekirjoituksia kutsutaan joskus myös biomarkkereiksi.

MiRNA syövän hoidossa

MiRNA: n rooli syövän hoidossa nähdään tällä hetkellä täydentävänä, siinä mielessä, että uusia ja parempia hoitoja voidaan kohdistaa paremmin sopiville potilaille, jotka käyttävät miRNA-allekirjoituksia. Yksi näkemys tulevaisuudesta on se, että lääkäri voi sanoa jotain seuraavaa: "Syöpäsi on saanut miRNA-allekirjoituksen, joka liittyy parempiin tuloksiin tämän uuden hoito-ohjelman kanssa, joten saatamme haluta antaa tätä hoitovaihtoehtoa vakavammin."

Tutkijat tarkastelevat myös mahdollisuutta käyttää mikro-RNA: ita "kasvainsuppressoreina" saamalla ne menemään suoraan syöpäsolujen sisään. MiRNA: t ja muut ei-koodaavat RNA: t ovat hyvin lyhyitä sekvenssejä, mikä tekee niistä täydellisen prosessin, jota kutsutaan transfektioksi, joka käyttää viruksia sekvenssien siirtämiseen peliin.

Toinen mielenkiintoinen alue miRNA: iden käytön suhteen on kohdistaa kemoterapiaa tai säteilyä vastustavat syöpäsolut. Vaikka tavanomainen hoito eliminoi yli 98 prosenttia syöpäsoluista, niin jäljelle jäävät niin sanotut syövän kantasolut - syöpäsolut - voivat aiheuttaa toistumisen. Jos peittävät syöpäsolut voidaan kohdistaa miRNA: eihin tai muihin ei-koodaaviin RNA: eihin, yksin tai yhdessä muiden hoitojen kanssa, tämä edustaisi terapeuttista edistystä. Kliiniset tutkimukset, joissa käytetään terapeuttisesti miRNA: ta maksasyövän ja keuhkosyövän hoitoon, on jo julkaistu, vaikka tarvitaan lisää tutkimuksia.

MiRNA CLL: ssä

Lännessä CLL on yleisin leukemia aikuisilla. CLL: hen liittyvä yleinen kromosomaalinen muutos on kromosomin 13 osan poistaminen. Mitä geneettistä informaatiota mahdollisesti voisi olla niin tärkeää, että sen poistaminen johtaa syöpään? No, tämän puuttuvan DNA: n havaittiin koodaavan miRNA: ita.Tämä havainto johtaa siihen hypoteesiin, että kaksi miRNA: ta, erityisesti miR-15a ja miR-16-1, saattavat olla mukana varhaisessa tapauksessa CLL: n kehityksessä.

Myös CLL: ssä - mahdollisen roolin lisäksi syövän kehityksessä - miRNA: t voivat vaikuttaa kemoterapiaan. Kemoslääke, fludarabiiniresistenssi, on liittynyt kahden miR-18: n, miR-22: n ja miR-21: n mikro-RNA: n tasojen muutoksiin.

MiRNA multippelissä myeloomissa

Viime vuosina tutkijat ovat todenneet, että miRNA: t ilmaistaan ​​eri tavoin multippeli myelooma- tai MM-potilailla.

Itse asiassa ryhmä tutkijoita - Pichiorri ja kollegat - ovat käyttäneet miRNA-allekirjoitusten tuntemusta profiloimaan myelooman eri ilmenemismuotoja. Plasman solu on valkosolu, joka voi tuottaa vasta-aineita, ja tämä soluryhmä, joka on B-lymfosyyttiperheen jäsen, tulee syöpään MM: ssä. Useat myeloomat voivat kehittyä hyvänlaatuisesta tilasta, jota kutsutaan monoklonaaliseksi gammopatiaksi, jolla on määrittelemätön merkitys (MGUS), ja tämä tutkimusryhmä havaitsi eroja, kun siirryt terveestä plasman solusta hyvänlaatuiseen, mutta syövän ennaltaehkäisevään MGUS: iin, MM: iin, täysimittaiseen pahanlaatuisuuteen.

Vuonna 2008 Pichiorri ja kollegat ilmoittivat kattavan miRNA-ilmentymisprofiilin normaaleista plasman soluista, MGUS ja MM. Kasvavat todisteet osoittavat, että miRNA: t toimivat hienosti solujen kehittymisen säätäjinä, kun keho tekee terveitä verisoluja tai normaalin, terveellisen verenvuoton aikana; mutta että miRNA: n muutokset saattavat olla mukana tai voivat liittyä muihin muutoksiin pahanlaatuisen kasvun tiellä. MiRNA: iden heikentynyt käsittely on myös liittynyt suuren riskin multippeliin myeloomaan.

Ultraviolettivalo ja MiRNA Melanomissa

MiRNA: ita voidaan myös käyttää auttamaan valaisemaan henkilön alttiutta syöpään. Tuoreessa tutkimuksessa tutkittiin ultraviolettisäteilyn altistumisen ja melanooman kehittymisen välisiä yhteyksiä nuorille naispuolisille vapaaehtoisille. Kahdeksan terve 31–38-vuotiaita nyljiä naaraspuolisia naisia ​​verrattiin yhdeksään 35–46-vuotiaan naaraspuolisen naisen kanssa. joilla oli kehittynyt melanooma.

Melanosyytit ovat niitä soluja, jotka tuottavat melaniinia, ihmisen pigmenttiämme, joka vastaa hiusten, ihon ja silmien väristä. Melanosyytit ovat myös soluja, jotka muuttuvat syöpään melanoomassa. Tutkimuksissa ihon altistuminen UV-säteille häiritsi miRNA: n ilmentymisen tasapainoa normaaleissa ihmisen melanosyyttien ihosoluissa - mutta nämä UV-indusoidut miRNA-muutokset poikkesivat dramaattisesti terveiden naisten ja sellaisten, joilla on aiemmin ollut melanooma, välillä, mikä viittaa siihen, että melanosyytit ovat tiettyjä ihmiset, vaikka näennäisesti ovat normaaleja, reagoivat jo UV-säteisiin eri tavalla, mikä voi selittää heidän riskinsä tulevaisuuden syöpäkehitykseen.

Mielenkiintoista on, että terveiden yksilöiden melanoosit, jotka altistuvat samalle UV-säteilylle, eivät heijastaneet näitä muutoksia. Nämä havainnot, jotka ovat riippuvaisia ​​mikro-RNA: n ilmentymisestä, voivat auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, miten melanooma alkaa ja miten sitä ehkäistään, sekä kannustaa uusia tutkimusideoita ja terapeuttisia strategioita.