Milyen mikroRNS a rákban?

Sokat történt a genetikában az 1950-es évektől, amikor a híres tudósok Watson és Crick felfedezték a DNS szerkezetét. Az 1960-as években a tudósok felfedezték, hogy nagy mennyiségű emberi DNS létezett a jóhiszemű „gének” között, és az úgynevezett szemét DNS-junk ismétlődő szekvenciáiból állt, abban az értelemben, hogy a kutatók ekkor nem tudták megérteni, a kódot szánták.

Az 1970-es években végzett kutatások azt mutatták, hogy sok nem kódoló szekvenciát is találtak belül gének, megszakítva a fehérje-kódoló régiókat. Ez a genetikai anyag valóban szemét volt? Természetesen nem! Egyszerűen úgy érezték, hogy az elmék nem tudták, mit tegyenek vele.

Mi valóban a mi DNS-ben?

Kiderül, hogy a humán DNS csak mintegy öt százaléka ténylegesen kódol fehérjét a becslések szerint. Így a tudósok számára évtizedek óta a DNS 95 százaléka szemétnek tekinthető.

Mit szólnál 2016-ra, 2017-re és azon túl? Amikor az emberi DNS-ről van szó, még mindig meglehetősen sok fel nem ismert, felismerhetetlen terület van. Mindazonáltal a mikroRNS fontos felfedezés volt, és a rákos betegek számára számos szempontból releváns volt.

Mi a mikroRNS (miRNS)?

Lehet, hogy hallott a hírnök RNS-ről a középiskolai biológiában. Ez az a molekula, amelyet a szervezet az új fehérjék előállítására használ, és a DNS-t mint templátként alakítja ki. Szintén a riboszómák a fehérjeszintézisben vagy a transzlációban egy új fehérje előállításához olvashatók.

A mikro-RNS különbözik egymástól. A mikroRNS vagy a miRNS egyfajta RNS, amelyet nem szándékoznak fehérjé dekódolni. Valójában kisebb, mint a kód sokkal rövidebb sorozata, mint azok a bonyolult szekvenciák, amelyek elmondják a szervezetnek, hogy hogyan készítsenek fehérjét, például az inzulint.

Tehát ha nem kódol egy fehérjét, mi a funkciója? Nos, a MiRNS úgy működik, hogy szabályozza a géneket olyan folyamatokon keresztül, amelyek az úgynevezett "RNS silencing" és a "génexpresszió utáni transzkripciós szabályozása". Ezek a kifejezések egy kicsit tovább magyarázhatók.

A MiRNS szerepe a rákban

A miRNS-ek és más nem kódoló RNS-ek felfedezése számos fontos következménnyel jár - és néhányuk különösen fontos lehet a rákos betegeknél, mint például a hematológiai rosszindulatú betegeknél.

A MiRNS-ek befolyásolják a szervezet DNS-ről az RNS-re a fehérjére való átjutását. Amikor a kívánt fehérje rákkal kapcsolatos fehérje vagy a rák legfontosabb biológiai útjaiban található vegyület, akkor a miRNS szabályozása potenciálisan jelentős szerepet játszhat.

Számos különböző miRNS-ről beszámoltak arról, hogy a különböző típusú rákos betegeknél elhalványulnak, vagy tudományos értelemben szabályozatlanok. A rákos sejtekben ezek a miRNS-ek nincsenek megfelelően szabályozva az egészséges sejtekben, ezért a miRNS-ek abnormális szintjei és abnormális sejtválaszai eredményezhetnek. A miRNS-ekre vonatkozó megfigyelésnek azt a hipotézist kell eredményeznie, hogy a miRNS-ek részt vesznek a rák kialakulásában és a rák előrehaladásában.

A MiRNS-t először számos modellrák vagy rosszindulatú prototípus alapján értették, ideértve a krónikus limfocitás leukémiát (CLL), a multiplex mielómát (MM), a bőr T-sejt limfómát és a köpenysejt lymphomát. Tény, hogy a rákban a miRNS mezője valóban megkezdődött, amikor egy kutatócsoport kimutatta, hogy két miRNS - miR-15 és miR-16 - egy kromoszóma egy részében található, amely gyakran elveszik vagy törlődik a krónikus limfocitás leukémia során.

MiRNA aláírások

Azóta a kutatók "miRNA aláírások" - azaz a megnövekedett vagy csökkentett miRNS szintek különböző profiljain dolgoznak -, amelyek egy adott rák bizonyos attribútumára jellemzőek. Például egy adott miRNS-aláírás agresszívebb rákos viselkedéshez vezethet. Ilyen módon a miRNS aláírásokat néha biomarkereknek is nevezik.

MiRNS a rák kezelésében

A miRNS szerepe a rákkezelésben jelenleg komplementer jellegű, abban az értelemben, hogy az új és jobb kezelések jobban célozhatók a megfelelő betegek számára, miRNS-aláírásokat használva. A jövő jövőképe az, hogy az orvosa esetleg mondhat valamit: „A ráknak van egy miRNS-aláírása, amely ezzel az új kezelési renddel kapcsolatban jobb eredményekkel jár, ezért esetleg komolyabb megfontolást érdemelhetünk ennek a kezelési lehetőségnek.”

A kutatók azt is megvizsgálják, hogy miként használhatók-e mikro-RNS-ek mint "tumor szuppresszorok", ha közvetlenül a rákos sejtekbe kerülnek. A MiRNS-ek és más nem kódoló RNS-ek nagyon rövid szekvenciák, amelyek tökéletesek a transzfekciónak nevezett folyamatokhoz, amelyek vírusokat használnak a szekvenciák átvitelére.

A miRNS-ek alkalmazásával kapcsolatban egy másik érdeklődésre számot tartó terület a kemoterápiával vagy sugárzással szemben rezisztens rákos sejtek célzása. Még ha a hagyományos terápia kiküszöböli a rákos sejtek több mint 98% -át, az úgynevezett rákos őssejtek - rákos sejtek elrejtve - megismétlődhetnek. Ha a rabló rákos sejtek miRNS-ekkel vagy más nem kódoló RNS-ekkel célozhatók, önmagukban vagy más terápiákkal kombinálva, ez terápiás előrelépést jelentene. A miRNS terápiás klinikai vizsgálata májrákra és tüdőrákra már közzétett, bár további vizsgálatokra van szükség.

MiRNS a CLL-ben

Nyugaton a CLL a felnőttek leggyakoribb leukémia. A CLL-hez kapcsolódó gyakori kromoszóma-változás a 13. kromoszóma egy részének törlése. Milyen lehet, hogy a genetikai információ olyan fontos, hogy a törlése rákhoz vezet? Nos, ezt a hiányzó DNS-t úgy találtuk, hogy a miRNS-eket kódolja.Ez a megfigyelés arra a hipotézisre vezet, hogy a két miRNS-t, nevezetesen miR-15a-t és miR-16-1-et, korai eseményként lehet bevonni a CLL kialakulásába.

A CLL-ben is - a rák kialakulásának lehetséges szerepe mellett - a miRNS-ek szerepet játszhatnak a kemoterápiás rezisztenciában. A fludarabinnal, a kemo hatóanyaggal szembeni rezisztenciát két, a miR-18, a miR-22 és a miR-21 nevű mikro-RNS szintjének változásával társították.

MiRNS a myeloma multiplexben

Az elmúlt években a kutatók megállapították, hogy a miRNS-eket a myeloma multiplexben vagy MM-ben szenvedő emberekben eltérő módon fejezik ki.

Valójában a kutatók egy csoportja - Pichiorri és munkatársai - használják a miRNS-aláírásokról ismert ismereteket a myeloma különböző megnyilvánulásainak profilozására. A plazma sejt egy fehérvérsejt, amely antitesteket hozhat létre, és ez a sejtcsalád - a B-limfocita család tagja - rákos a MM-ben. Többszörös myelomák kialakulhatnak egy jóindulatú állapotból, amelyet nem határozott jelentőségű monoklonális gammopátia (MGUS) neveznek, és ez a kutatócsoport különbségeket talált az egészséges plazma sejtektől a jóindulatú, de a tumoros MGUS-ig, az MM-ig, a teljes értékű malignitásnak.

2008-ban Pichiorri és munkatársai a normál plazma sejtek, a MGUS és az MM átfogó miRNS expressziós profilját ismertették. A növekvő bizonyítékok azt mutatják, hogy a miRNS-ek jól működnek, mint a sejtfejlődés szabályozói, míg a test egészséges vérsejteket állít elő, vagy normális, egészséges hematopoiesis során; de a miRNS-változások bekövetkezhetnek, vagy más változásokat is kísérhetnek a rosszindulatú daganat útján. A miRNS-ek gyengébb feldolgozása szintén nagy kockázatú multiplex myelomával társult.

Ultraibolya fény és a MiRNS melanoma

A MiRNS-ek felhasználhatók arra is, hogy megvilágítsák a rákra való hajlamot. Egy nemrégiben készült tanulmány feltárta az ultraibolya sugárzás és a melanoma fejlődése közötti kapcsolatot a fiatal női önkéntesek között. Nyolc egészséges a 31 és 38 év közötti tisztességes bőrű nőstényeket összehasonlították a kilenc, 35–46 éves nőstény nővel. akiknek melanoma alakult ki.

A melanociták azok a sejtek, amelyek melanint, emberi pigmentet alkotnak, ami felelős a haj, a bőr és a szem színének. A melanociták a melanómában rákosodó sejtek is. A vizsgálatokban a bőr UV sugárzásnak való kitettsége felborította a normális emberi melanocita bőrsejtekben a miRNS expressziójának egyensúlyát -, de ezek az UV-indukált miRNS-változások drámai mértékben különböztek az egészséges nők és a múltban melanóma előfordulása között, ami arra utal, hogy bizonyos melanociták bizonyos mértékűek. az emberek, bár látszólag normálisak, már másképp reagálnak az UV sugarakra, ami magyarázhatja a jövőbeli rák kialakulásának kockázatát.

Érdekes módon az egészséges egyének melanocitái ugyanazon UV sugárzás hatására nem tükrözik ezeket a változásokat. Ezek a megállapítások, amelyek fontos szerepet játszanak a mikro-RNS expresszióban, segíthetik a tudósoknak, hogy jobban megértsék, hogyan kezdődik a melanoma és hogyan lehet megakadályozni azt, valamint hogy ösztönözze az új kutatási ötleteket és terápiás stratégiákat.