Что означают микроРНК при раке

Многое произошло в генетике с 1950-х годов, когда известные ученые Уотсон и Крик открыли структуру ДНК. В 1960-х годах ученые обнаружили, что между добросовестными «генами» существует большое количество человеческой ДНК, состоящее из повторяющихся последовательностей так называемой нежелательной ДНК - мусора, в том смысле, что исследователи в то время не могли понять, что код был предназначен для.

Исследования 1970-х годов показали, что было найдено много некодирующих последовательностей. в гены, нарушающие регионы, кодирующие белок. Был ли весь этот генетический материал действительно мусором? Конечно, нет! Это просто воспринималось разумом, который в то время не знал, что с ним делать.

Что на самом деле в нашей ДНК?

Оказывается, что только около пяти процентов человеческой ДНК на самом деле кодирует белок, согласно оценкам. Таким образом, для ученых из прошлых десятилетий, 95 процентов ДНК будет считаться мусором.

Как насчет 2016, 2017 и далее? Когда дело доходит до ДНК человека, остается еще немало неизведанных, непризнанных территорий. Тем не менее, микроРНК была важным открытием, которое по-разному относится к больным раком.

Что такое микроРНК (микроРНК)?

Возможно, вы слышали о РНК посланника в биологии средней школы. Это та молекула, которую ваше тело использует для производства новых белков, и она формируется с использованием ДНК в качестве шаблона. Кроме того, рибосомы читают его в процессе синтеза или трансляции белка, чтобы получить новый белок.

Микро-РНК отличается от других. МикроРНК, или микроРНК, является разновидностью РНК, которая не предназначена для декодирования в белок. На самом деле он намного меньше - намного более короткая последовательность кода - чем сложные последовательности, которые сообщают организму, как создать белок, например, инсулин.

Так что, если он не кодирует белок, какова его функция? Ну, MiRNA действует для регуляции генов посредством процессов, известных как «молчание РНК» и «посттранскрипционная регуляция экспрессии генов». Эти термины объясняются чуть ниже.

Роль MiRNA в раке

Открытие miRNAs и других некодирующих RNAs имеет много важных последствий, и некоторые из них могут быть особенно важны для больных раком, таких как гематологические злокачественные новообразования.

MiRNAs имеют свое влияние, регулируя, как ваше тело переходит от ДНК к РНК к белку. Когда представляющий интерес белок оказывается связанным с раком белком или соединением, обнаруженным в ключевых биологических путях рака, тогда эта регуляция с помощью miRNA может потенциально играть важную роль.

Сообщалось, что многие разные miRNAs были не в порядке, или в научном плане, не регулировались у пациентов с различными типами рака. В раковых клетках эти miRNAs не находятся под надлежащей регуляцией, наблюдаемой в здоровых клетках, и поэтому могут возникать аномальные уровни miRNAs и аномальные клеточные ответы. Это наблюдение о miRNAs должно привести к гипотезе, что miRNAs участвуют в развитии рака и в развитии рака, когда-то начавшегося.

MiRNA сначала понимали с точки зрения нескольких модельных раковых заболеваний или прототипных злокачественных опухолей, включая хронический лимфоцитарный лейкоз (CLL), множественную миелому (MM), кожную Т-клеточную лимфому и лимфому из мантийных клеток. Фактически, область miRNA в раке действительно началась, когда исследовательская группа показала, что две miRNAs - miR-15 и miR-16 - были расположены в части хромосомы, которая часто теряется или удаляется при хроническом лимфолейкозе.

Подписи MiRNA

С тех пор исследователи работают над «сигнатурами miRNA», то есть различными профилями повышенных или пониженных уровней miRNA, которые могут быть характерны для некоторого признака данного рака. Например, конкретная сигнатура miRNA может ассоциироваться с более агрессивным раковым поведением. При использовании таким образом сигнатуры miRNA также иногда называют биомаркерами.

МиРНК в лечении рака

Роль miRNA в лечении рака в настоящее время рассматривается как взаимодополняющая, в том смысле, что новые и лучшие методы лечения могут быть лучше ориентированы на соответствующих пациентов, использующих сигнатуры miRNA. Одно из представлений о будущем заключается в том, что ваш врач может сказать что-то вроде: «У вашего рака есть сигнатура miRNA, которая связана с улучшением результатов этой новой схемы лечения, поэтому мы могли бы рассмотреть этот вариант лечения более серьезно».

Исследователи также изучают возможность использования микро-РНК в качестве «опухолевых супрессоров», заставляя их проникать непосредственно внутрь раковых клеток. MiRNAs и другие некодирующие РНК являются очень короткими последовательностями, что делает их идеальными для процесса, называемого трансфекцией, который использует вирусы для перемещения последовательностей в игру.

Другая область, представляющая интерес в отношении использования микроРНК, заключается в нацеливании на те раковые клетки, которые устойчивы к химиотерапии или облучению. Даже когда традиционная терапия устраняет более 98 процентов раковых клеток, любые так называемые раковые стволовые клетки - скрытые раковые клетки - могут вызвать рецидив. Если на скрывающиеся раковые клетки можно воздействовать миРНК или другими некодирующими РНК, по отдельности или в сочетании с другими видами терапии, это будет представлять собой терапевтический прогресс. Клинические испытания с использованием miRNA для лечения рака печени и легких уже опубликованы, хотя необходимы дополнительные исследования.

MiRNA в CLL

На Западе ХЛЛ является наиболее частой лейкемией у взрослых. Распространенным хромосомным изменением, связанным с ХЛЛ, является удаление части хромосомы 13. Что может быть генетической информации настолько важной, что ее удаление ведет к раку? Ну, эта недостающая ДНК, как было установлено, кодирует миРНК.Это наблюдение приводит к гипотезе, что две miRNA, в частности, названные miR-15a и miR-16-1, могут быть вовлечены в качестве раннего события в развитии CLL.

Также в CLL - в дополнение к возможной роли в развитии рака - miRNAs могут играть роль в устойчивости к химиотерапии. Устойчивость к флударабину, химиотерапевтическому препарату, была связана с изменениями уровней двух микроРНК, названных miR-18, miR-22 и miR-21.

МиРНК при множественной миеломе

В последние годы исследователи установили, что miRNAs по-разному экспрессируются у людей с множественной миеломой или MM.

Фактически, группа исследователей - Pichiorri и коллеги - использовали то, что известно о сигнатурах miRNA, для профилирования различных проявлений миеломы. Плазматическая клетка представляет собой лейкоцит, который может вырабатывать антитела, и это семейство клеток - член семейства B-лимфоцитов - становится раковым при MM. Множественные миеломы могут развиваться из доброкачественного состояния, называемого моноклональной гаммопатией неопределенного значения (MGUS), и эта исследовательская группа обнаружила различия при переходе от здоровых плазматических клеток к доброкачественным, но предраковым MGUS, к MM, полноценному злокачественному новообразованию.

В 2008 году Pichiorri и коллеги сообщили о полном профиле экспрессии miRNA в нормальных плазматических клетках, MGUS и MM. Появляется все больше свидетельств того, что miRNAs прекрасно функционируют как регуляторы развития клеток, когда организм вырабатывает здоровые клетки крови или во время нормального здорового кроветворения; но изменения miRNA могут быть связаны или могут сопровождать другие изменения на пути к злокачественному новообразованию. Нарушение процессинга miRNAs также связано с множественной миеломой высокого риска.

Ультрафиолетовый свет и миРНК при меланоме

MiRNAs также могут быть использованы, чтобы пролить свет на восприимчивость человека к раку. В недавнем исследовании изучались связи между воздействием ультрафиолетового излучения и развитием меланомы у молодых женщин-добровольцев. Восемь здоровый Светлокожие женщины в возрасте от 31 до 38 лет сравнивались с девятью светлокожими женщинами в возрасте от 35 до 46 лет. который развил меланому.

Меланоциты - это те клетки, которые вырабатывают меланин, наш человеческий пигмент, который отвечает за такие вещи, как волосы, кожа и цвет глаз. Меланоциты также являются клетками, которые становятся злокачественными при меланоме. В исследованиях воздействие ультрафиолетовых лучей на кожу нарушило баланс экспрессии miRNA в нормальных клетках кожи меланоцитов человека, но эти изменения miRNA, вызванные ультрафиолетом, резко отличались между здоровыми женщинами и теми, у кого в прошлом была меланома, что позволяет предположить, что меланоциты в определенных Люди, хотя и кажутся нормальными, уже по-разному реагируют на ультрафиолетовые лучи, что может объяснить их риск развития рака в будущем.

Интересно, что меланоциты здоровых людей при воздействии того же ультрафиолетового излучения не отражали эти изменения. Эти результаты, которые в значительной степени зависят от экспрессии микроРНК, могут помочь ученым лучше понять, как начинается меланома и как ее можно предотвратить, а также стимулировать новые исследовательские идеи и терапевтические стратегии.