Sedert die 1950's het baie genetika gebeur toe die bekende wetenskaplikes Watson en Crick die struktuur van DNA ontdek het. In die 1960's het wetenskaplikes ontdek dat 'n groot hoeveelheid menslike DNS tussen bona fide 'genes' bestaan het en bestaan uit herhaalde rye van die sogenaamde junk DNA-junk, in die sin dat die navorsers destyds nie kon verstaan wat Die kode is bedoel vir.
Navorsing in die 1970's het getoon dat baie nie-koderende rye ook binne gene gevind is en die proteïen-koderingstreke onderbreek. Was al hierdie genetiese materiaal werklik gemors? Natuurlik nie! Dit is eenvoudig gesien as sodanig deur gedagtes wat nie geweet het wat om daarmee te doen nie.
Wat is regtig in ons DNA?
Dit blyk dat slegs ongeveer vyf persent van menslike DNA eintlik volgens 'n skatting vir 'n proteïen kodeer. So vir wetenskaplikes van dekades verby, sal 95 persent van DNA as junk beskou word.
Hoe gaan dit met 2016, 2017 en daarna? Wat menslike DNA betref, is daar nogal 'n bietjie ongekende, onherkenbare grondgebied. Nietemin was mikroRNA 'n belangrike ontdekking en een wat op verskillende maniere vir kankerpasiënte relevant is .
Wat is MicroRNA (miRNA)?
U het dalk van boodskapper RNA gehoor in hoërskoolbiologie. Dis die molekule wat jou liggaam gebruik om nuwe proteïene te maak en word gevorm deur DNA as 'n sjabloon te gebruik.
Ook word dit deur ribosome gelees in die daad van proteïensintese, of vertaling, om 'n nuwe proteïen te maak.
Mikro-RNA is anders. MikroRNA, of miRNA, is 'n soort RNA wat nie bedoel is om in 'n proteïen gedekodeer te word nie. Dit is eintlik kleiner-'n baie korter volgorde van kode-as die uitgebreide reekse wat die liggaam vertel hoe om 'n proteïen te bou, byvoorbeeld insulien.
Dus, as dit nie vir 'n proteïen kodeer nie, wat is sy funksie? Wel, MiRNA tree op om gene te reguleer deur prosesse bekend as 'RNA silencing' en 'post-transcriptional regulation of gene expression'. Hierdie terme word 'n bietjie verder hieronder verduidelik.
Die rol van MiRNA in Kanker
Die ontdekking van miRNAs en ander nie-kodering-RNA's het baie belangrike implikasies. Sommige van hulle kan veral relevant wees vir kankerpasiënte soos dié met hematologiese maligniteite.
MiRNAs het hul invloed deur te bepaal hoe jou liggaam van DNA na RNA na proteïen gaan. As die proteïen van belang blyk te wees 'n kankerverwante proteïen of 'n verbinding wat in belangrike biologiese weë van kanker voorkom, kan daardie regulasie deur miRNA potensieel 'n belangrike rol speel.
Baie verskillende miRNAs is gerapporteer as 'n wangedrag, of in wetenskaplike terme, gedisreguleer, by pasiënte met verskillende soorte kanker. In die kankerselle is hierdie miRNAs nie onder die korrekte regulasie wat in gesonde selle voorkom nie, en daarom kan abnormale vlakke van miRNAs en abnormale sellulêre response tot gevolg hê. Hierdie waarneming oor miRNAs moet lei tot die hipotese dat miRNAs betrokke is by die ontwikkeling van kanker en in die progressie van kanker, wat een keer begin het.
MiRNA is aanvanklik verstaan in terme van verskeie modelkanker- of prototipe-maligniteite, insluitende chroniese limfosietiese leukemie (CLL ), meervoudige myeloom (MM), kutane T-sel limfoom en mantel sel limfoom. Trouens, die veld van miRNA in kanker het werklik begin toe 'n navorsingsgroep getoon het dat twee miRNAs-miR-15 en miR-16 in 'n deel van 'n chromosoom voorkom wat dikwels verlore of verwyder word in chroniese limfosietiese leukemie.
MiRNA Handtekeninge
Sedertdien het navorsers gewerk aan "miRNA handtekeninge" - dit is verskillende profiele van verhoogde of verminderde miRNA vlakke wat kenmerkend is van sekere eienskappe van 'n gegewe kanker.
Byvoorbeeld, 'n spesifieke miRNA handtekening kan geassosieer word met meer aggressiewe kanker gedrag. Wanneer dit op hierdie manier gebruik word, word miRNA handtekeninge ook soms na verwys as biomerkers.
MiRNA in die behandeling van kanker
Die rol van miRNA in kankerbehandeling word tans as komplementêr voorgestel, in die sin dat nuwe en beter behandelings beter gerig kan word op toepaslike pasiënte wat miRNA handtekeninge gebruik. Een visie vir die toekoms is dat jou dokter dalk iets kan sê soos: "Jou kanker het 'n miRNA handtekening wat met verbeterde uitkomste met hierdie nuwe behandelingsregime geassosieer word. Daarom kan ons hierdie behandelingsopsie meer ernstig oorweeg."
Navorsers kyk ook na die moontlikheid om mikro-RNAs as "tumoronderdrukkers" te gebruik deur hulle direk in die kankerselle te kry. MiRNAs en ander nie-kodering-RNA's is baie kort rye, wat hulle perfek maak vir 'n proses genaamd transfeksie, wat virusse gebruik om die rye in die spel te skuif.
Nog 'n gebied van belang met betrekking tot die gebruik van miRNAs is om die kankerselle te bestry wat weerstand bied teen chemoterapie of bestraling. Selfs wanneer konvensionele terapie meer as 98 persent van kankerselle elimineer, kan enige sogenaamde kankerstamselle - kankerselle in die wegkruip - wat aanleiding gee tot herhaling. As die lurkende kankerselle geteiken kan word met miRNAs of ander nie-kodering RNAs, alleen of in kombinasie met ander terapieë, sal dit 'n terapeutiese voorskot verteenwoordig. Kliniese proewe wat miRNA terapeuties vir lewerkanker en longkanker gebruik, is reeds gepubliseer, alhoewel meer studies nodig is.
MiRNA in CLL
In die Weste is CLL die mees algemene leukemie by volwassenes. 'N Algemene chromosomale verandering wat met CLL verband hou, is die verwydering van 'n deel van chromosoom 13. Wat kan genetiese inligting moontlik so belangrik wees dat die verwydering daarvan kanker veroorsaak? Wel, hierdie ontbrekende DNA is gevind om te kodeer vir miRNAs. Hierdie waarneming lei tot die hipotese dat die twee miRNAs in die besonder, naamlik miR-15a en miR-16-1, as 'n vroeë gebeurtenis in die ontwikkeling van CLL betrokke kan wees.
Ook in CLL - bykomend tot 'n moontlike rol in kankerontwikkeling - kan miRNA 'n rol speel in chemoterapie weerstand. Weerstand teen fludarabien, 'n chemiese middel, is geassosieer met veranderinge in die vlakke van twee mikro-RNAs genaamd miR-18, miR-22 en miR-21.
MiRNA in Veelvuldige Myeloma
In onlangse jare het navorsers vasgestel dat miRNAs verskillend uitgedruk word in mense met veelvuldige myeloom of MM.
Trouens, 'n groep navorsers-Pichiorri en kollegas-het gebruik gemaak van wat bekend is oor miRNA handtekeninge om die verskillende manifestasies van myeloma te profileer. Die plasmasel is 'n witbloedselle wat teenliggame kan vorm, en hierdie familie van selle - 'n lid van die B-limfosietfamilie - word kankeragtig in MM. Veelvuldige myelomas kan ontwikkel vanuit 'n goedaardige toestand genaamd monoklonale gammopatie van onbepaalde betekenis (MGUS), en hierdie navorsingsgroep het verskille aangetref terwyl u van gesonde plasmaselle na goedaardige maar voorkansige MGUS, tot MM, die volwaardige maligniteit, oorgaan.
In 2008 het Pichiorri en kollegas 'n omvattende miRNA-uitdrukkingprofiel van normale plasmaselle, MGUS, en MM gerapporteer. Groeiende bewyse dui daarop dat miRNAs net fyn funksioneer as regulators van selontwikkeling terwyl die liggaam gesonde bloed selle maak , of tydens normale, gesonde hematopoiesis; maar dat miRNA veranderinge betrokke mag wees of ander veranderinge kan vergesel op die pad na maligniteit. Verswakte verwerking van miRNAs is ook geassosieer met hoërisiko veelvuldige myeloom.
Ultraviolet Lig en MiRNA in Melanoom
MiRNAs kan ook gebruik word om lig te werp op 'n persoon se vatbaarheid vir kanker. 'N Onlangse studie het verhoudings ondersoek tussen die blootstelling aan ultraviolet straling en melanoom in jong vroulike vrywilligers. Agt gesonde , regverdige wyfies tussen 31 en 38 jaar is in vergelyking met nege vroulike vroulike ouderdomme 35 tot 46 wat melanoom ontwikkel het .
Melanosiete is die selle wat melanien maak, ons menslike pigment, wat verantwoordelik is vir dinge soos hare, vel en oogkleur. Melanosiete is ook die selle wat kankeragtig word in melanoom. In studies het blootstelling aan vel na UV-strale die balans van miRNA-uitdrukking in normale menslike melanosiet-vel selle ontstel - maar hierdie UV-geïnduceerde miRNA veranderinge het dramaties verskil tussen gesonde vroue en diegene met 'n geskiedenis van melanoom in die verlede, wat daarop dui dat melanosiete in sekere mense, hoewel oënskynlik normaal, reageer alreeds anders op UV-strale, wat hul risiko vir toekomstige kankerontwikkeling kan verduidelik.
Interessant genoeg het melanosiete van gesonde individue, na blootstelling aan dieselfde UV-straling, nie hierdie veranderinge weerspieël nie. Hierdie bevindinge wat belangrik is op mikro-RNA-uitdrukking, kan wetenskaplikes beter help om te verstaan hoe melanoom begin en hoe dit voorkom kan word, asook om nuwe navorsingsidees en terapeutiese strategieë aan te moedig.
Bronne
Portin P. Die geboorte en ontwikkeling van die DNA-teorie van erfenis: sestig jaar sedert die ontdekking van die struktuur van DNA. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, et al. Bepaling van gene en mikroRNAs wat betrokke is by die weerstand teen fludarabien in vivo by chroniese limfosietiese leukemie. Molekulêre Kanker. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, Die Luca L, Aqeilan RI. MikroRNAs: Nuwe Spelers in Veelvuldige Myeloma. Grense in Genetika . 2011; 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, et al. Die reaksie van mikroRNAs op son UVR in melkkosiete wat in huise voorkom, verskil tussen melanoompasiënte en gesonde persone. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10,1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, et al. MikroRNA en kutane melanoom: van ontdekking tot prognose en terapie. Karsinogenese . 2012; 33: 1823-1832.