Geneetiliselt on palju juhtumeid alates 1950. aastatest, mil kuulsad teadlased Watson ja Crick avastasid DNA struktuuri. 1960. aastatel avastasid teadlased, et suur hulk inimese DNA eksisteerib heausksete "geenide" vahel ja koosneb nn rämpsu DNA-rämpsposti korduvatest järjestustest selles mõttes, et teadlased sel ajal ei saanud aru, mida kood oli ette nähtud.
Uuringud 1970ndatel näitasid, et paljud mittekodeerivad järjestused leiti ka geenides, katkestades valgu kodeerivaid piirkondi. Kas kogu see geneetiline materjal on tõesti rämps? Muidugi mitte! Seda lihtsalt tajutasid sellised meeled, kes ei teadnud, mis ajahetkel seda teha.
Mis on tõesti meie DNA-s?
Selgub, et ainult ligikaudu viis protsenti inimese DNA kodeerib vastavalt hinnangutele proteiini. Nii et viimastel aastakümnetel teadlastele peetakse 95% DNA-d rämpsuks.
Kuidas toimub 2016., 2017. ja pärast seda? Mis puutub inimese DNA-sse, siis on sellegipoolest endiselt üsna palju kaardistamata, tuntud territooriumi. Sellest hoolimata oli mikroRNA oluliseks avastuseks ja vähktõvega patsiendidele mitmel viisil asjakohane.
Mis on MicroRNA (miRNA)?
Võimalik, et olete kuulnud keskkooli bioloogia kursiivis RNA-d. See on see molekul, mida teie keha kasutab uute valkude valmistamiseks ja mille moodustamiseks kasutatakse DNA-d matriitsina.
Samuti loeb ribosoomid valgu sünteesi või translatsiooni toimel uue valgu saamiseks.
Mikro-RNA on nii erinevad. MicroRNA või miRNA on mingi RNA, mida ei kavatseta dekodeerida valku. Tegelikult on see nii väiksem - palju lühem koodi järjestus kui välja töötatud järjestused, mis näitavad keha, kuidas näiteks proteiinist, näiteks insuliinist, luua.
Nii et kui see ei kodeeri valku, siis milline on selle funktsioon? Noh, MiRNA toimib, et reguleerida geene protsesside kaudu, mis on tuntud kui "RNA vaigistamine" ja "geeniekspressiooni post-transkriptsiooniline regulatsioon". Neid termineid selgitatakse natuke allpool.
MiRNA roll vähises
MiRNA-de ja muude mittekodeerivate RNA-de avastamisel on palju olulisi tagajärgi ja mõned neist võivad olla eriti olulised vähiga patsientidel, näiteks hematoloogiliste pahaloomuliste kasvajatega patsientidel.
MiRNA-d avaldavad oma mõju, reguleerides, kuidas teie keha läheb DNA-st RNA-st valku. Kui huvipakkuv valk osutub vähiga seotud valguks või vähi oluliste bioloogiliste ravis leiduvaks ühendiks, võib see miRNA regulatsioon olla märkimisväärne.
Paljud erinevad miRNA-d on teatatud mitmesuguste vähivormide patsientidel, kellel on teaduslik vaatenurk düsreguleeritud. Vähirakkudes ei ole need miRNA-d reguleeritud tervislikes rakkudes, mistõttu võivad põhjustada miRNA-de ja ebanormaalsete rakuliste vastuste ebanormaalsed tasemed. See tähelepanek miRNA-de kohta peab viima hüpoteesile, et miRNA-d osalevad vähktõve tekkes ja vähi progresseerumisel.
MiRNA sai alguses mõista mitmete vähivormide või prototüüpide pahaloomuliste kasvajate, sealhulgas kroonilise lümfotsüütleukeemia (CLL ), hulgimüeloomi (MM), naha T-rakulise lümfoomi ja mantelrakulise lümfoomi poolest. Tegelikult sai vähi miRNA-ala tõepoolest algust, kui uurimisrühm näitas, et kaks miRNA-miR-15 ja miR-16 paiknevad kromosoomi osalisel, mis on kroonilise lümfotsütaarse leukeemiaga sageli kadunud või kustutatud.
MiRNA allkirjad
Sellest ajast alates on teadlased töötanud "miRNA allkirjade" all - see tähendab, et teatud vähi mõne atribuudi puhul võib olla iseloomulik kõrgendatud või vähenenud miRNA tasemete erinevad profiilid.
Näiteks võib teatud miRNA allkiri olla seotud agressiivse vähivastase käitumisega. Sel viisil kasutatuna nimetatakse mõnikord ka miRNA allkirju kui biomarkereid.
MiRNA vähi ravis
MiRNA roll vähktõve ravis on praegu ette nähtud täiendavaks, see tähendab, et uusi ja paremaid ravimeetodeid saab paremini suunata miRNA signatuure kasutavatele sobivatele patsientidele. Üks nägemus tulevikust on see, et teie arst võib öelda midagi sellist: "Teie vähil on miRNA allkiri, mis on seotud paranenud tulemustega uue ravirežiimiga, mistõttu võiksime seda ravivõimalust tõsiselt kaaluda."
Uurijad uurivad ka võimalust kasutada mikro-RNA-sid kui "kasvaja supresseere", saades nad otseselt vähirakkude sees. MiRNA-d ja muud mittekodeerivad RNA-d on väga lühikesed järjestused, mis muudab need ideaalseks protsessiks, mida nimetatakse transfektsiooniks ja mis kasutab viiruseid, et järjestusi mängida.
MiRNA-de kasutamise seisukohast on veel üks valdkond, mis on suunatud kemoteraapiale või kiirgusele vastupidavale vähirakkudele. Isegi kui traditsiooniline ravi kõrvaldab enam kui 98 protsenti vähirakkudest, võivad mis tahes niinimetatud vähkkasvajate tüvirakud - peidus olevad vähirakud - võivad jääda põhjustada kordumist. Kui varjatud vähirakke saab sihtida miRNA-de või teiste mittekodeerivate RNA-dega üksinda või kombinatsioonis teiste ravimeetoditega, oleks see terapeutiline edasiminek. Kliinilised uuringud, milles kasutatakse miRNA-d terapeutiliselt maksahaiguse ja kopsuvähi raviks, on juba avaldatud, kuigi on vaja rohkem uuringuid.
MiRNA CLL-s
Läänes on CLL kõige sagedasem leukeemia täiskasvanutel. Üldine kromosomaalne muutus, mis on seotud CLL-iga, on kromosoomi 13. osa kustutamine. Mis võiks geneetiline teave olla nii oluline, et selle kustutamine põhjustab vähki? Ning, see kadunud DNA leiti, et see kodeerib miRNA-sid. See tähelepanek viib hüpoteesi, et mõlemad miRNA-d, eriti nimega miR-15a ja miR-16-1, võivad olla seotud varajase sündmusega CLL-i arengus.
Ka CLL - lisaks võimaliku rolli vähi arengule - miRNAs võivad olla roll keemiaravi vastupanu. Resistentsus fludarabiinile, kemo-ravimile, on seostatud muutustega kahe miR-18, miR-22 ja miR-21 mikro-RNA suhtes.
Miinimum-MiRNA
Viimastel aastatel on teadlased otsustanud, et miRNA-d avaldatakse erinevalt mitu müeloomist või MM-is.
Tegelikult on teadlaste grupp Pichiorri ja tema kolleegid kasutanud miRNA allkirjade kohta teadaolevat teavet, et profiilida müeloomi erinevaid ilminguid . Plasma rakk on valgevererakk, mis suudab luua antikehi, ja see rakkude perekond - B-lümfotsüütide perekonna liige - muutub MM-is vähivastaseks. Hulgimüeloomid võivad tekkida healoomulises seisundis, mida nimetatakse määramatu tähenduseta monoklonaalseks gammopaatiaks (MGUS), ja see uurimisgrupp leidis erinevusi, kui te lähete tervetelt plasma rakkudelt healoomulistele, kuid enneaegsetele MGUS-ile, kuni MM, täieõiguslik pahaloomuline kasvu.
Aastal 2008 teatasid Pichiorri ja tema kolleegid normaalsete plasmarakkude, MGUS ja MM ulatusliku miRNA ekspressiooniprofiiliga. Kasvav tõendusmaterjal näitab, et miRNA-d toimivad hästi kui raku arengu regulaatorid, kui organism teeb tervislikke vererakke või normaalse, tervisliku hematopoeesi ajal; kuid see miRNA muutus võib olla seotud või võib kaasneda teiste muutustega pahaloomulisuse teele. MiRNA-de kahjustatud töötlust on seostatud ka kõrge riskiga hulgimüeloomiga.
Ultraviolett valgus ja MiRNA melanoomis
MiRNA-sid võib kasutada ka selleks, et aidata inimestel leevendada vähivastast vastuvõtlikkust. Hiljutises uuringus uuriti seoseid ultraviolettkiirguse ja melanoomi arengu vahel noortel naissoost vabatahtlikel. Kaheksa tervet , õiglase naha vanust 31 kuni 38-aastaste emastega võrreldi üheteistkümnest 35 kuni 46-aastasest naiselikust melanoomist koosnevast naisest.
Melanotsüütideks on need rakud, mis muudavad melaniini, meie inimese pigmendi, mis vastutab juuste, naha ja silmade värvuse eest. Melanotsüüdid on ka rakud, mis muutuvad melanoomis vähkkasvajaks. Uuringutes näitas naha kokkupuude UV-kiirgusega miRNA ekspressiooni tasakaalu normaalsetes inimese melanotsüütide naharakkudes, kuid need UV-indutseeritud miRNA muutused varieerusid oluliselt tervete naiste ja nendega, kellel oli anamneesis melanoom, mis näitab, et melanotsüüdid on teatud inimesed, kuigi näiliselt normaalsed, juba reageerivad UV-kiirgusele erinevalt, mis võib seletada nende riski tulevase vähivastase arenguga.
Huvitav on see, et tervete inimeste melanotsüüdid pärast sama UV kiirguse kokkupuudet ei kajasta neid muutusi. Need järeldused, mis sõltuvad oluliselt mikro-RNA ekspressioonist, võivad aidata teadlastel paremini mõista, kuidas melanoom algab ja kuidas seda ennetada, ning toetada uusi uurimustöö ideid ja ravistrateegiaid.
Allikad
Portin P. DNA pärilikkuse teooria sünd ja areng: 60 aastat alates DNA struktuuri avastamisest. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, et al. Fludarabiini resistentsus in vivo kroonilise lümfotsütaarse leukeemiaga seotud geenide ja mikroRNAde kindlaksmääramine. Molekulaarne vähk. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, De Luca L, Aqeilan RI. MicroRNAs: mitme müeloomi uus mängija. Geneetilised piirid . 2011; 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N jt. MikroRNA vastus päikese UVR-ile naha-resideerivates melanotsüütides erineb melanoomi ja tervete inimeste vahel. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, jt. MicroRNA ja naha melanoom: avastusest kuni prognoosimiseni ja ravi. Kantserogenees . 2012; 33: 1823-1832.