Многу се случило во генетиката од 1950-тите, кога познатите научници Вотсон и Крик ја откриле структурата на ДНК. Во 1960-тите, научниците открија дека голема количина на човечка ДНК постоела меѓу добронамерните "гени", и се состоела од повторени секвенци на т.н. ѓубре-ДНК-ѓубре, во смисла дека истражувачите во тоа време не можеле да разберат што кодот беше наменета за.
Истражувањата во 1970-тите покажаа дека многу не-кодирачки секвенци, исто така, се наоѓаат во рамките на гените, прекинувајќи ги регионите кои кодираат протеини. Дали сето ова генетски материјал било навистина ѓубре? Се разбира не! Тоа едноставно се сметало за такво од умовите што не знаат што да прават со тоа во тоа време.
Што навистина е во нашата ДНК?
Излегува дека само околу пет проценти од човечката ДНК всушност кодира протеин, според проценките. Значи, научниците од децении, 95 отсто од ДНК ќе се сметаат за ѓубре.
Како за 2016, 2017 година и пошироко? Кога станува збор за човечката ДНК, сè уште има доста неизвалкана, непризнаена територија. Сепак, микроRNA беше важно откритие и оној што е релевантен за пациентите со рак на различни начини.
Што е микроРНК (miRNA)?
Можеби сте слушнале за RNA messenger во средното училиште биологија. Тоа е онаа молекула што вашето тело го користи за да создаде нови протеини и се формира со користење на ДНК како дефиниција.
Исто така, рибозомите се читаат во чинот на протеинска синтеза, или превод, за да се направи нов протеин.
Микро-РНК е поинаква. MicroRNA, или miRNA, е еден вид на РНК што не е наменет да биде декодиран во протеин. Всушност, тоа е помал - многу пократок редослед на кодот - отколку елаборираните секвенци кои му кажуваат на телото како да се изгради протеин, на пример, инсулин.
Значи, ако не кодира протеин, каква е нејзината функција? Па, MiRNA дејствува за регулирање на гените преку процеси познати како 'RNA замолчување' и 'пост-транскрипционална регулација на генската експресија'. Овие термини се објаснети малку подолу.
Улогата на MiRNA во ракот
Откривањето на miRNAs и други не-кодирани РНК има многу важни импликации - а некои од нив може да бидат особено релевантни за пациентите со рак, како што се оние со хематолошки малигноми.
МиРНК имаат свое влијание преку регулирање на тоа како вашето тело оди од ДНК во РНК до протеини. Кога протеинот од интерес се покажа како протеин поврзан со рак или соединение кое се наоѓа во клучните биолошки патишта на ракот, тогаш таа регулација од miRNA може потенцијално да има значајна улога.
За многу различни miRNAs се пријавени дека се надвор од удар, или во научни термини, дисрегулирани, кај пациенти со различни видови на рак. Во канцерогените клетки, овие miRNAs не се под соодветна регулација што се гледа кај здрави клетки, и затоа може да резултираат абнормални нивоа на miRNAs и абнормални клеточни реакции. Оваа опсервација за miRNAs треба да доведе до хипотеза дека miRNAs се вклучени во развојот на рак и во прогресијата на ракот, откако започна.
MiRNA во почетокот беше разбрана во однос на неколку видови на рак или малигни заболувања, вклучувајќи хронична лимфоцитна леукемија (CLL ), мултипли миеломи (ММ), кожен T-клеточен лимфом и лимфом на мантијални клетки. Всушност, полето на miRNA кај ракот навистина започнало кога истражувачка група покажала дека две miRNAs-miR-15 и miR-16-се наоѓаат во дел од хромозомот кој често се губи или се брише во хронична лимфоцитна леукемија.
Подписи на MiRNA
Оттогаш, истражувачите работат на "miRNA потписи" - т.е. различни профили на покачени или намалени нивоа miRNA што може да бидат карактеристични за некои атрибути на даден карцином.
На пример, одреден miRNA потпис може да се поврзе со поагресивно рак на однесување. Кога се користи на овој начин, потписите на miRNA понекогаш се нарекуваат биомаркери.
MiRNA во третманот на рак
Улогата на miRNA во третманот на рак во моментов е предвидена како комплементарна, во смисла дека новите и подобри третмани можат подобро да се насочат кон соодветни пациенти кои користат миРНК потписи. Една визија за иднината е дека вашиот лекар можеби ќе може да каже нешто како: "Вашиот рак има miRNA потпис кој е поврзан со подобрени исходи со овој нов режим на третман, па можеби би сакале да дадеме уште повеќе сериозно разгледување на овој третман".
Истражувачите исто така ја разгледуваат можноста за користење на микро-РНК како "туморски супресори", со тоа што ќе ги натераат да одат директно во клетките на ракот. MiRNAs и други не-кодирани РНК се многу кратки секвенци, што ги прави совршени за процес наречен трансфекција, кој користи вируси за да ги префрлат секвенците во игра.
Друга област од интерес во однос на употребата на miRNAs е да ги нападне оние клетки на ракот отпорни на хемотерапија или зрачење. Дури и кога конвенционалната терапија елиминира повеќе од 98 проценти од клетките на ракот, сите таканаречени матични клетки од рак - клетки на ракот во криење - кои остануваат може да доведат до повторување. Ако клетките на рак на дојка можат да бидат насочени со miRNAs или други не-кодирани РНК, сами или во комбинација со други терапии, тоа би претставувало терапевтско напредување. Клинички испитувања со користење miRNA терапевтски за рак на црниот дроб и рак на белите дробови веќе се објавени, иако потребни се повеќе студии.
MiRNA во CLL
На Запад, CLL е најчестата леукемија кај возрасните. Честа хромозомска промена поврзана со CLL е бришење на дел од хромозомот 13. Што може да биде генетски информации толку важно што неговото бришење води до рак? Добро, ова откриено ДНК беше пронајдено да се кодира во miRNAs. Оваа опсервација води кон претпоставката дека две miRNAs, особено miR-15a и miR-16-1, може да бидат вклучени како ран случај во развојот на CLL.
Исто така во CLL - покрај можната улога во развојот на ракот - miRNAs може да имаат улога во отпорот на хемотерапијата. Отпорност кон флударабин, лек за хемотерапија, е поврзан со промени во нивоата на две микро-РНК наречени miR-18, miR-22 и miR-21.
MiRNA кај повеќе миелом
Во последниве години, истражувачите утврдиле дека miRNAs се поинаку изразени кај луѓе со мултипен миелом или ММ.
Всушност, група истражувачи - Пичирори и неговите колеги - го користеа она што е познато за потписите на miRNA за профилот на различните манифестации на миеломот . Плазма клетката е бели крвни клетки кои можат да направат антитела, а ова семејство на клетки - член на семејството на Б-лимфоцити-станува канцероген во ММ. Повеќекратните миеломи можат да се развијат од бенигна состојба наречена моноклонална гамопатија со неодредено значење (MGUS), и оваа истражувачка група открила разлики додека продолжувате од здрава плазма клетка до бенигна, но преканцерозна MGUS, до ММ, полноправно малигно заболување.
Во 2008 година, Pichiorri и неговите колеги известија за сеопфатна miRNA експресиска профилирање на нормалните плазма клетки, MGUS и MM. Зголемените докази покажуваат дека миРНК функционираат добро како регулатори на развојот на клетките, додека телото создава здрави крвни клетки , или во текот на нормална, здрава хематопоеза; но промените на miRNA може да бидат вклучени или може да ги придружуваат и другите промени на патот кон малигнитет. Оштетената обработка на miRNAs, исто така, е поврзана со високо-ризичен мултипен миелом.
Ултравиолетова светлина и MiRNA кај меланом
MiRNAs, исто така, може да се користи за да се помогне да се открие чувствителноста на лицето за рак. Една неодамнешна студија истражуваше врски помеѓу изложеност на ултравиолетово зрачење и развој на меланом кај млади женски волонтери. Осум здрави , фер жени во возраст од 31 до 38 години беа споредувани со девет женски жени со фер на возраст од 35 до 46 години, кои развиле меланом .
Меланоцити се оние клетки што го прават меланин, нашиот човечки пигмент, кој е одговорен за нешта како што се косата, кожата и бојата на очите. Меланоцитите се исто така клетки кои стануваат канцерогени кај меланом. Во студиите, изложеноста на кожата на УВ-зраци ја вознемирила рамнотежата на miRNA експресијата кај нормалните човечки меланоцитни клетки на кожата, но овие промени на мирната со УВ предизвикана од УР драматично се разликуваа помеѓу здрави жени и оние со историја на меланом во минатото, што укажува на тоа дека меланоцитите во одредени луѓето, иако навидум нормални, веќе реагираат поинаку на УВ зраците, што може да го објасни нивниот ризик за идниот развој на ракот.
Интересно, меланоцитите на здрави индивидуи, по изложување на истото УВ зрачење, не ги одразуваат овие промени. Овие наоди кои најважно зависат од изразот микро-РНК може да им помогнат на научниците подобро да разберат како започнува меланомот и како може да се спречи, како и да поттикне нови истражувачки идеи и терапевтски стратегии.
Извори
Портин П. Раѓање и развој на ДНК теоријата за наследување: шеесет години од откривањето на структурата на ДНК. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, et al. Одредување на гени и микроРНК кои се вклучени во отпорноста кон флударабин in vivo кај хронична лимфоцитна леукемија. Молекуларен рак. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, Де Лука L, Aqeilan RI. MicroRNAs: нови играчи во повеќе миелом. Граници во генетика . 2011; 2: 22.
Ша Ј, Гастман Б.Р., Морис Н., сор. Одговорот на microRNAs на сончевиот UVR кај меланоцитите кои живеат во кожата се разликува помеѓу пациентите со меланом и со здрави лица. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Сегура MF, Гринвалд ХС, Ханнифорд Д, и сор. MicroRNA и кожна меланом: од откритие до прогноза и терапија. Карциногенеза . 2012; 33: 1823-1832.