Genetiikassa on tapahtunut paljon, kun 1950-luvulla kuuluisat tutkijat Watson ja Crick löysivät DNA: n rakenteen. 1960-luvulla tutkijat havaitsivat, että hyvässä määrin "geeneihin" kuului suuri määrä ihmisen DNA: ta, ja ne koostuivat niin sanottujen roskaruokaketjujen toistetuista sekvensseistä siinä mielessä, että tutkijat eivät kyenneet ymmärtämään, mitä koodi oli tarkoitettu.
Tutkimus 1970-luvulla osoitti, että monia ei-koodaavia sekvenssejä löytyi myös geeneistä, keskeyttämällä proteiinia koodaavat alueet. Oliko tämä geneettinen materiaali todella roskakori? Ei tietenkään! Sitä vain ymmärsivät sellaisiksi mielillä, jotka eivät tienneet, mitä tehdä sillä hetkellä.
Mikä on todellakin DNA: ssa?
On käynyt ilmi, että vain noin viisi prosenttia ihmisen DNA: sta koodaa proteiinia arvioiden mukaan. Joten vuosikymmeniä aikaisemmin toimineille tutkijoille 95 prosenttia DNA: sta katsotaan roskiksi.
Entä 2016, 2017 ja sen jälkeen? Ihmisen DNA: ta kohtaan on vielä melko vähän tuntematonta tuntematonta aluetta. MikroRNA oli kuitenkin tärkeä löydös ja se, joka on tärkeä syöpäpotilaille eri tavoin.
Mikä on MicroRNA (miRNA)?
Olet ehkä kuullut messenger-RNAa lukion biologiassa. Se molekyyli, jonka kehosi käyttää uusien proteiinien valmistamiseen, muodostuu DNA: n mallina.
Ribosomeja luetaan myös proteiinisynteesi- tai translaatiotoiminnassa uuden proteiinin valmistamiseksi.
Mikro-RNA on erilainen. MicroRNA tai miRNA on eräänlainen RNA, jota ei ole tarkoitus dekoodata proteiiniin. Se on itse asiassa pienempi - paljon lyhyempi sekvenssikoodi - kuin yksityiskohtaiset sekvenssit, jotka kertovat keholle kuinka rakentaa proteiinia, kuten esimerkiksi insuliinia.
Joten jos se ei kooditse proteiinia, mikä on sen tehtävä? No, MiRNA toimii säätelemällä geenejä prosesseilla, jotka tunnetaan nimellä "RNA-hiljentäminen" ja "geenien ilmentämisen jälkeisen transkription säätely". Näitä termejä selitetään hieman jäljempänä.
MiRNA: n rooli syövässä
MiRNA: n ja muiden ei-koodaavien RNA: iden löytöllä on monia tärkeitä vaikutuksia - ja jotkut niistä voivat olla erityisen merkityksellisiä syöpäpotilaille, kuten hematologisille pahanlaatuisille potilaille.
MiRNA: illa on vaikutusvaltaansa säätämällä, miten kehosi menee DNA: sta RNA: han proteiiniin. Kun mielenkiinnon kohteena oleva proteiini osoittautuu syöpään liittyvään proteiiniin tai syöpään liittyviin keskeisiin biologisiin reitteihin, niin miRNA: n säätely voi mahdollisesti olla merkittävä rooli.
Monet erilaiset miRNA: t on raportoitu olevan epäsäännöllisiksi, tai tieteellisin sanoin, dysregulated, potilailla, joilla on erilaiset syövät. Syöpäsoluissa nämä miRNA: t eivät ole terveissä soluissa havaittavissa asianmukaisessa säännöksessä, ja siksi epäsäännölliset miRNA-tasot ja epänormaalit soluvasteot voivat johtaa. Tämä havainto miRNA: ita on johtanut hypoteesiin, että miRNA: t osallistuvat syövän kehittymiseen ja syövän etenemiseen heti alkamisen jälkeen.
MiRNAa aluksi ymmärrettiin useiden mallin syöpien tai maligniteetin prototyyppien, mukaan lukien krooninen lymfosyyttinen leukemia (CLL ), multippeli myelooma (MM), ihon T-solulymfooma ja vaipan solulymfooma. Itse asiassa syövän miRNA-ala sai todella alkunsa, kun tutkimusryhmä osoitti, että kaksi miRNA: ta - miR-15 ja miR-16 - sijaitsivat kromosomin osassa, joka usein katoaa tai poistuu kroonisesta lymfosyyttisestä leukemiasta.
MiRNA-allekirjoitukset
Siitä lähtien tutkijat ovat työskennelleet "miRNA-allekirjoituksilla" eli eri profiileilla kohonneista tai pienentyneistä miRNA-tasoista, jotka voivat olla ominaisia tietyn syövän tietyn attribuutin kannalta.
Esimerkiksi tietty miRNA-allekirjoitus saattaa liittyä aggressiivisempaan syöpäkäyttäytymiseen. Tällä tavoin käytettäviä miRNA-allekirjoituksia kutsutaan myös biomarkkereiksi.
MiRNA syövän hoidossa
MiRNA: n rooli syövän hoidossa on tällä hetkellä suunniteltu täydentävänä, sillä uudella ja paremmalla hoidolla voidaan kohdentaa paremmin miRNA-allekirjoituksiin soveltuvia potilaita. Yksi tulevaisuuden näkemys on, että lääkärisi voi sanoa jotain: "Syöpäsi on miRNA-allekirjoitus, joka liittyy parempaan lopputulokseen tämän uuden hoitojärjestelmän kanssa, joten voimme haluta antaa tämän hoitovaihtoehdon vakavammin."
Tutkijat tutkivat myös mahdollisuutta käyttää mikro-RNA: ita "kasvainten vaimentimiin" saattamalla ne suoraan syöpäsolujen sisälle. MiRNA: t ja muut koodaamattomat RNA: t ovat hyvin lyhyitä sekvenssejä, mikä tekee niistä täydellisiä transfektiota käsittelevälle prosessille, joka käyttää viruksia sekvenssien siirtymiseen pelattavaksi.
Toinen miRNA: n käyttöön liittyvä mielenkiintoinen kohde on kohdistaa kemoterapiaan tai säteilyyn resistentit syöpäsolut. Jopa silloin, kun tavanomainen hoito poistaa yli 98 prosenttia syöpäsoluista, kaikki ns. Syöpäsolut - syövän solut, jotka ovat piilossa - voivat aiheuttaa toistumista. Jos hätäisyn syöpäsolut voidaan kohdentaa miRNA: iin tai muihin ei-koodaaviin RNA: iin yksinään tai yhdessä muiden hoitojen kanssa, tämä olisi terapeuttinen edistysaskel. Kliiniset tutkimukset, joissa käytetään miRNAa terapeuttisesti maksasyövälle ja keuhkosyövälle, on jo julkaistu, vaikka tarvitaan lisää tutkimuksia.
MiRNA CLL: ssä
Lännessä CLL on yleisin aikuisten leukemia . CLL: hen liittyvä yhteinen kromosomimuutos on kromosomin 13 osan poistaminen. Mitä geneettiset tiedot voisivat olla niin tärkeitä, että sen deleetio johtaa syöpään? No, tämän puuttuvan DNA: n havaittiin koodaavan miRNA: ille. Tämä havainto johtaa hypoteesiin, että erityisesti kaksi miRNA: ta - nimeltään miR-15a ja miR-16-1 saattavat olla mukana varhaisena tapahtumana CLL: n kehittymisessä.
Myös CLL: ssä - mahdollisen syyn kehittämisen roolin lisäksi - miRNA: illa voi olla merkitystä kemoterapian vastustuskyvyssä. Resistenssi fludarabiinille, joka on kemoterapia, on liittynyt kahden miR-18: n, miR-22: n ja miR-21: n sisältävien mikro-RNA: n tasojen muutoksiin.
MiRNA Multiple Myelomassa
Viime vuosina tutkijat ovat päättäneet, että miRNA: ita ilmaistaan eri tavalla ihmisillä, joilla on multippeli myelooma tai MM.
Itse asiassa tutkijaryhmä - Pichiorri ja kollegat - ovat käyttäneet miRNA-allekirjoitusten tuntemusta profiloidakseen myelooman eri ilmentymiä . Plasman solu on valkoinen verisolu, joka voi tehdä vasta-aineita, ja tämä solujen perhe - joka kuuluu B-lymfosyyttiperheeseen - joutuu syöpään MM: ssä. Useat myeloomat voivat kehittyä hyvänlaatuisesta tilasta, jota kutsutaan monoklonaaliseksi gammopatiaksi, jolla on määrittelemätön merkitys (MGUS), ja tämä tutkimusryhmä löysi eroja, kun aloitat terveestä plasmasolusta hyvänlaatuiseen mutta ennaltaehkäisevään MGUS: hen, MM: ksi täysivaltaiseksi maligniteetiksi.
Vuonna 2008 Pichiorri ja hänen kollegansa raportoivat kattavasta miRNA-ilmentämisprofiilisesta normaaleista plasmasoluista, MGUS ja MM. Kasvava näyttö viittaa siihen, että miRNA: t toimivat hienosti solukehityksen säätelijöinä, kun keho tekee terveitä verisoluja tai normaalissa terveessä hematopoieesissa; mutta miRNA-muutokset voivat olla mukana tai ne voivat liittyä muihin muutoksiin pahanlaatuisuuden vauhdilla. MiRNA: n huonontunut käsittely on myös liittynyt suuririskiseen multippeli myeloomiin.
Ultraviolettivalon ja MiRNA: n melanooma
MiRNA: ita voidaan myös käyttää helpottamaan henkilön alttiutta syöpään. Äskettäin tehdyssä tutkimuksessa selvitettiin ultraviolettisäteilyn ja melanooman kehityksen välisiä yhteyksiä nuorilla vapaaehtoisilla naisilla. Kahdeksan terveitä , kohtuullisen nahkaisia naisia 31 ja 38 vuotiaita naisia verrattiin yhdeksään melkoisen naaraspuolisen naisen 35-46-vuotiaisiin naisiin, jotka olivat kehittäneet melanoomaa .
Melanosyytit ovat niitä soluja, jotka tekevät melaniinia, ihmispigmenttimme, joka on vastuussa asioista, kuten hiuksista, ihosta ja silmänväristä. Melanosyytit ovat myös soluja, jotka tulevat melanoomaa syöväksi. Tutkimuksissa ihon altistuminen UV-säteille järkytti miRNA-ilmentymisen tasapainoa normaaleissa ihmisen melanosyyttien ihosoluissa - mutta nämä UV-indusoidut miRNA-muutokset eroavat dramaattisesti terveillä naisilla ja aiemmin melanoomalla esiintyneillä, mikä viittaa siihen, että melanosyytit tietyissä ihmiset, vaikka näennäisesti normaalit, jo reagoivat eri tavoin UV-säteisiin, mikä saattaa selittää riskinsä syövän kehittymiselle tulevaisuudessa.
Mielenkiintoista, että terveiden yksilöiden melanosyytit altistettaessa samalle UV-säteilylle eivät heijastaneet näitä muutoksia. Nämä löydökset, jotka riippuvat merkittävästi mikro-RNA-ilmentymisestä, voivat auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin melanoomaa ja sitä, miten se voi estää, sekä kannustaa uusia tutkimusideoita ja terapeuttisia strategioita.
Lähteet
Portin P. Perintö-DNA-teorian syntyminen ja kehittäminen: kuusikymmentä vuotta DNA: n rakenteen löytämisestä. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L et ai. Geneiden ja mikro-RNA: iden määrittäminen, jotka liittyvät fludarabiiniresistenssiin in vivo kroonisessa lymfosyyttisessä leukemiassa. Molekyylinen syöpä. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, De Luca L, Aqeilan RI. MicroRNA: Uudet pelaajat Multiple Myeloma. Rajat genetiikassa . 2011, 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, et ai. MikroRNA: n reaktio auringon UVR: ään ihon sisäisissä melanosyytteissä eroaa melanoomapotilaiden ja terveiden henkilöiden välillä. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10,1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D et ai. MicroRNA ja ihon melanooma: löydöstä ennusteeseen ja hoitoon. Karsinogeneesi . 2012; 33: 1823-1832.