Много неща се случват в генетиката от 50-те години, когато известните учени Уотсън и Крик откриха структурата на ДНК. През 60-те години на ХХ век учените открили, че голяма част от човешката ДНК е съществувала между добросъвестните "гени" и се състои от повторени последователности на т. Нар. Боклук ДНК боклук, в смисъл, че изследователите по онова време не могат да разберат какво кодът е предназначен за.
Изследванията през 70-те години показват, че много некодиращи последователности са открити и в гените, прекъсващи протеино-кодиращите региони. Целият генетичен материал наистина ли бил боклук? Разбира се, че не! Той просто се възприемаше като такъв от умове, които не знаеха какво да правят с него по онова време.
Какво наистина има в нашата ДНК?
Оказва се, че само около пет процента от човешката ДНК всъщност кодира протеин, според прогнозите. Така че на учените от десетилетия назад, 95% от ДНК ще се считат за боклуци.
Какво ще кажете за 2016, 2017 г. и след това? Що се отнася до човешката ДНК, все още има доста неизследвана, непризната територия. Независимо от това, микроРНК е важно откритие, което е релевантно за онкоболните пациенти по различни начини.
Какво представлява микроРНК (miRNA)?
Може да сте чували за вестника РНК в биологията в гимназията. Това е молекулата, която тялото ви използва, за да създава нови протеини и се формира, като използва ДНК като шаблон.
Също така, той се чете от рибозоми в действието на протеинов синтез или транслация, за да се направи нов протеин.
Микро-РНК е много различна. МикроРНК или мирна, е вид РНК, която не е предназначена да бъде декодирана в протеин. Това всъщност е по-малко - много по-кратка последователност от кодове - от сложните последователности, които казват на тялото как да се изгради протеин, например инсулин.
Така че, ако не кодира протеин, каква е неговата функция? Е, MiRNA действа за регулиране на гените чрез процеси, известни като "RNA заглушаване" и "пост-транскрипционно регулиране на генната експресия". Тези термини са обяснени малко по-долу.
Ролята на MiRNA в рака
Откриването на miRNAs и други некодиращи РНК има много важни последици - и някои от тях могат да бъдат особено подходящи за пациенти с рак като тези с хематологични злокачествени заболявания.
MiRNAs имат своето влияние, като регулират начина, по който вашето тяло преминава от ДНК към РНК към протеин. Когато протеинът от интерес се окаже свързан с рак протеин или съединение, открито в ключови биологични пътища на рак, тогава това регулиране чрез miRNA може потенциално да има значителна роля.
Много различни miRNAs са съобщени като недостатъчни, или от научна гледна точка, dysregulated, при пациенти с различни видове рак. В раковите клетки тези miRNAs не са под подходяща регулация, наблюдавана в здравите клетки, и поради това могат да се получат ненормални нива на miRNAs и абнормни клетъчни отговори. Това наблюдение относно miRNAs трябва да доведе до хипотезата, че miRNAs участват в развитието на рак и в прогресията на рака, след като са започнали.
MiRNA първоначално се разбира от гледна точка на няколко модела ракови заболявания или прототипни злокачествени заболявания, включително хронична лимфоцитна левкемия (CLL ), множествена миелома (ММ), кожен Т-клетъчен лимфом и лимфом на мантийна клетка. Всъщност, областта на miRNA в рака наистина стартира, когато една изследователска група показа, че две miRNAs miR-15 и miR-16 са разположени в част от хромозомата, която често се губи или изтрива при хронична лимфоцитна левкемия.
Подписи на MiRNA
Оттогава изследователите работят върху "подписите на miRNA" - т.е. различни профили на повишени или намалени нива на miRNA, които могат да бъдат характерни за някои признаци на даден рак.
Например, определен сигнал на miRNA може да се свърже с по-агресивно раково поведение. Когато се използват по този начин, подписите на miRNA се наричат понякога и биомаркери.
MiRNA в лечението на рака
Ролята на miRNA при лечението на рак понастоящем се счита за допълваща, в смисъл, че новите и по-добри лечения могат да бъдат по-добре насочени към подходящи пациенти, които използват подписи на miRNA. Едно виждане за бъдещето е, че Вашият лекар може да каже нещо като: "Вашият рак има подпис от miRNA, който е свързан с подобрени резултати с този нов режим на лечение, така че може да поискаме да дадете това лечение по-сериозно".
Изследователите също така проучват възможността за използване на микро-РНК като "туморни супресори", като ги накарат да отидат директно вътре в раковите клетки. MiRNAs и други некодиращи РНК са много кратки последователности, което ги прави идеални за процес, наречен трансфекция, който използва вируси за пренасочване на последователностите към игра.
Друга област на интерес по отношение на използването на miRNAs е да се насочат към онези ракови клетки, устойчиви на химиотерапия или радиация. Дори когато конвенционалната терапия елиминира повече от 98 процента от раковите клетки, всякакви така наречени ракови стволови клетки - раковите клетки, които се крият - остават, могат да доведат до повторение. Ако скритите ракови клетки могат да бъдат насочени с miRNAs или други некодиращи РНК, самостоятелно или в комбинация с други терапии, това би представлявало терапевтичен напредък. Клиничните проучвания, които използват терапия на miRNA за рак на черния дроб и рак на белия дроб, вече са публикувани, въпреки че са необходими повече проучвания.
MiRNA в CLL
На Запад CLL е най-честата левкемия при възрастни. Общата хромозомна промяна, свързана с CLL, е заличаването на част от хромозома 13. Какво би могло да бъде толкова важна за генетичната информация, че нейното заличаване води до рак? Е, тази липсваща ДНК бе намерена за кодиране на miRNAs. Това наблюдение води до хипотезата, че двете miRNAs по-специално miR-15a и miR-16-1 могат да бъдат включени като ранно събитие в развитието на CLL.
Също така в CLL - в допълнение към възможната роля в развитието на рака - miRNAs могат да играят роля в резистентността към химиотерапия. Резистентността към флударабин, химиотерапия, е свързана с промени в нивата на две микро РНК, наречени miR-18, miR-22 и miR-21.
MiRNA в множествената миелома
През последните години изследователите са установили, че miRNAs са изразени по различен начин при хора с мултиплен миелом или ММ.
Всъщност група изследователи - Пичиори и колеги - са използвали това, което е известно за подписите на miRNA, за да се запознаят с различните прояви на миелома . Плазмените клетки са бели кръвни клетки, които могат да произвеждат антитела, а това семейство от клетки - член на семейството на В-лимфоцитите - се ражда в ММ. Многобройните миеломи могат да се развият от доброкачествено състояние, наречено моноклонална гамопатия с неопределено значение (MGUS), и тази изследователска група установи разлики при преминаването от здрави плазмени клетки към доброкачествени, но преканцерозни MGUS, до ММ, пълноценно злокачествено заболяване.
През 2008 г. Пичиори и колегите докладваха за цялостно профилиране на мирна експресия на нормалните плазмени клетки, MGUS и MM. Разрастващите се доказателства показват, че miRNA функционират добре като регулатори на клетъчното развитие, докато тялото прави здрави кръвни клетки или по време на нормална здравословна хематопоеза; но че промените на miRNA могат да бъдат включени или могат да съпътстват други промени по пътя към злокачествено заболяване. Нарушената обработка на miRNAs също е свързана с високорискови мултиплен миелом.
Ултравиолетова светлина и MiRNA в меланома
MiRNAs също могат да се използват, за да се хвърли светлина върху чувствителността на човек към рак. Неотдавнашно проучване изследва връзките между експозицията на ултравиолетова радиация и развитието на меланома при млади жени доброволци. Осем здрави , сравнително женски жени на възраст между 31 и 38 години са сравнявани с девет жени с добро име на кожата на възраст между 35 и 46 години , развили меланом .
Меланоцитите са тези клетки, които произвеждат меланин, нашият човешки пигмент, който е отговорен за неща като коса, кожа и цвят на очите. Меланоцитите също са клетките, които стават ракови в меланома. В проучвания излагането на кожата на ултравиолетови лъчи нарушава равновесието на miRNA експресията в нормалните човешки меланоцитни кожни клетки, но тези UV-индуцирани промени в miRNA се различават драстично между здравите жени и тези с анамнеза за меланом в миналото, което предполага, че меланоцитите в някои хората, макар и привидно нормални, вече реагират различно на ултравиолетовите лъчи, което може да обясни техния риск за бъдещо развитие на рак.
Интересното е, че меланоцитите на здрави индивиди, при излагане на същото UV лъчение, не отразяват тези промени. Тези открития, които значително зависят от експресията на микро-РНК, могат да помогнат на учените да разберат по-добре как започва меланомът и как може да бъде предотвратено, както и да стимулира нови изследователски идеи и терапевтични стратегии.
Източници
Portin P. Рождението и развитието на ДНК теорията на наследството: шестдесет години след откриването на структурата на ДНК. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay Е, Palissot V, Vallar L, et al. Определяне на гени и микроРНК, участващи в резистентността към флударабин in vivo при хронична лимфоцитна левкемия. Молекулярен рак. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, De Luca L, Aqeilan RI. МикроРНК: нови играчи в множествен миелом. Граници в генетиката . 2011; 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, et al. Отговорът на микроРНК на слънчевия UVR в меланоцитите, засегнати от кожата, се различава между пациентите с меланом и здравите лица. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. Дой: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, et al. MicroRNA и кожна меланома: от откриването до прогнозата и терапията. Карциногенеза . 2012; 33: 1823-1832.