הרבה קרה בגנטיקה מאז שנות החמישים, כאשר המדענים המפורסמים ווטסון וקריק גילו את מבנה הדנ"א. בשנות השישים גילו מדענים כי כמות גדולה של דנ"א אנושי קיימת בין גנים "בתום לב", וכללה רצפים חוזרים ונשנים של מה שמכונה "ג'אנק-דנ"א זבל", במובן זה שהחוקרים באותו זמן לא יכלו להבין מה הקוד נועד.
מחקרים שנערכו בשנות השבעים הראו שרצפים רבים של קידוד לא נמצאו גם בתוך גנים, תוך הפרעה לאזורי קידוד חלבונים. האם כל החומר הגנטי הזה באמת הזבל? ברור שלא! זה פשוט נתפס על ידי מוחות כאלה כי לא יודע מה לעשות עם זה באותה עת.
מה באמת בדנ"א שלנו?
מתברר כי רק חמישה אחוזים של ה- DNA האנושי למעשה מקודד חלבון, על פי הערכות. אז למדענים מעשורים שחלפו, 95% מה- DNA ייחשבו לגרוטאות.
מה דעתך על 2016, 2017, ומעבר לכך? כשמדובר בדנ"א האנושי, עדיין יש לא מעט שטח לא מוכר, בלתי מוכר. עם זאת, מיקרו-רנ"א היה תגלית חשובה ואחת הרלוונטית לחולי סרטן במגוון דרכים.
מהו MicroRNA (מירנה)?
אולי שמעת על RNA שליח בביולוגיה בתיכון. זוהי המולקולה שהגוף משתמש בה כדי ליצור חלבונים חדשים ונוצרת באמצעות DNA כתבנית.
כמו כן, הוא נקרא על ידי ריבוזומים בפעולה של סינתזה חלבון, או תרגום, כדי להפוך חלבון חדש.
Micro-RNA היא דרך שונה. MicroRNA, או מירנה, הוא סוג של רנ"א זה לא נועד להיות מפוענח לתוך חלבון. זה למעשה קטן יותר - רצף קצר יותר של קוד - מאשר רצפים משוכללים כי לספר לגוף איך לבנות חלבון, כמו אינסולין, למשל.
אז אם זה לא קוד לחלבון, מה הפונקציה שלו? ובכן, MiRNA פועל כדי להסדיר את הגנים באמצעות תהליכים הידועים בשם "השתקת רנ"א" ו "שלאחר תעתיק תקנה של ביטוי גנים." מונחים אלה מוסברים קצת בהמשך.
תפקידה של מירנה בסרטן
גילוי של miRNAs אחרים שאינם קידוד RNAs יש השלכות חשובות רבות, וחלקם עשויים להיות רלוונטיים במיוחד לחולי סרטן כגון אלה עם ממאירות hematologic.
MiRNAs יש את השפעתם על ידי ויסות איך הגוף שלך עובר מ- DNA ל- RNA לחלבון. כאשר החלבון של עניין מתברר להיות חלבון הקשור לסרטן או תרכובת למצוא מסלולים ביולוגיים מפתח של סרטן, אז תקנה זו על ידי מירנה יכול להיות בעל תפקיד משמעותי.
מירנזים שונים דווחו להיות מחוץ לאק, או במונחים מדעיים, dysregulated, בחולים עם סוגים שונים של סרטן. בתאים סרטניים, miRNAs אלה אינם תחת הרגולציה הראויה לראות תאים בריאים, ולכן רמות חריגות של miRNAs ותגובות תאים חריגים עלול לגרום. תצפית זו על miRNAs יש להוביל ההשערה כי miRNAs מעורבים בפיתוח של סרטן בהתקדמות של סרטן, פעם התחיל.
מירנה נבנתה לראשונה במונחים של מספר סוגי סרטן או אב-טיפוס של אב-טיפוס, כולל לוקמיה לימפוציטית כרונית (CLL ), מיאלומה נפוצה (MM), לימפומה תאית עורית ותאי תא מעיים. למעשה, בתחום של מירנה בסרטן באמת יש להתחיל כאשר קבוצת המחקר הראו כי שני miRNAs-miR-15 ו miR-16 היו ממוקמים בחלק של כרומוזום כי הוא איבד או נמחק לעתים קרובות לוקמיה לימפוציטית כרונית.
חתימות מירנה
מאז, החוקרים עובדים על "חתימות מירנה" - כלומר, פרופילים שונים של רמות מירנה גבוהות או מופחתות שעשויות להיות אופייניות לתכונה כלשהי של סרטן נתון.
לדוגמה, חתימת מירנה מסוימת עשויה להיות קשורה להתנהגות סרטנית אגרסיבית יותר. כאשר נעשה שימוש בדרך זו, חתימות מירנה הם גם המכונה לפעמים סמנים ביולוגיים.
מירנה בטיפול בסרטן
תפקידו של מירנה בטיפול בסרטן נמצא כעת כמשלים, במובן זה טיפולים חדשים וטובים יותר יכול להיות ממוקד טוב יותר למטופלים המתאימים באמצעות חתימות מירנה. ראייה אחת לעתיד היא שהרופא שלך יוכל לומר משהו כמו: "לסרטן שלך יש חתימה של מירנה המשויכת לתוצאות משופרת עם משטר הטיפול החדש הזה, לכן ייתכן שתרצה לתת אפשרות טיפולית זו בחשבון רציני יותר".
חוקרים בודקים גם את האפשרות של שימוש ב- RNAs מיקרו כמו "מדכאי גידול" על ידי מקבל אותם ללכת ישירות בתוך תאים סרטניים. MiRNAs אחרים שאינם קידוד RNAs הם רצפים קצרים מאוד, מה שהופך אותם מושלמת לתהליך שנקרא transfection, אשר משתמשת וירוסים כדי מעבורת רצפים לתוך לשחק.
תחום נוסף של עניין לגבי השימוש miRNAs היא למקד תאים אלה סרטן עמידות כימותרפיה או קרינה. אפילו כאשר הטיפול הקונבנציונלי מסיר יותר מ -98% מתאי הסרטן, כל תאי גזע סרטניים - תאי סרטן המסתתרים - יכולים להישאר חוזרים. אם תאים סרטניים אורבים יכול להיות ממוקד עם miRNAs או אחרים שאינם קידוד RNAs, לבד או בשילוב עם טיפולים אחרים, זה היה מייצג מראש טיפולית. ניסויים קליניים באמצעות מירנה טיפולית עבור סרטן הכבד וסרטן הריאות כבר פורסמו, אם כי מחקרים נוספים נדרשים.
מירנה ב CLL
במערב, CLL היא לוקמיה שכיחה ביותר בקרב מבוגרים. שינוי כרומוזומלי נפוץ הקשור ל- CLL הוא מחיקת חלק מהכרומוזום 13. מה יכול להיות מידע גנטי חשוב כל כך למחיקתו לסרטן? ובכן, זה חסר DNA נמצא לקודד miRNAs. תצפית זו מובילה ההשערה כי שני miRNAs בפרט - בשם miR-15a ו miR-16-1 עשוי להיות מעורב כאירוע מוקדם בפיתוח של CLL.
גם ב CLL - בנוסף לתפקיד אפשרי בפיתוח סרטן - miRNAs עשוי להיות תפקיד בהתנגדות כימותרפיה. ההתנגדות fludarabine, תרופה כימית, כבר קשור לשינויים ברמות של שני RNAs מיקרו בשם miR-18, miR-22 ו miR-21.
מיירנה במיאלומה נפוצה
בשנים האחרונות, חוקרים קבעו כי miRNAs באים לידי ביטוי שונה אצל אנשים עם מיאלומה נפוצה או MM.
למעשה, קבוצה של חוקרים - Pichiorri ועמיתים - השתמשו במה שידוע על חתימות מירנה כדי להציג את הביטויים השונים של מיאלומה . תא הפלזמה הוא תא דם לבן שיכול ליצור נוגדנים, ומשפחת תאים זו - חברה במשפחת הלימפוציטים B - נוצרת בסרטן MM. מיאלומות נפוצה יכולות להתפתח ממצבים שפירים הנקראים גמאופתיה חד-שבטית של משמעות לא ידועה (MGUS), וקבוצת מחקר זו מצאה הבדלים כאשר אתם מתקדמים מתא פלזמה בריא ל- MGUS שפיר אך טרום סרטני, ל- MM, הממאירות המלאה.
בשנת 2008, Pichiorri ועמיתיו דיווחו על ביטוי מקיף מירנה פרופיל של תאים פלזמה נורמלי, MGUS, ו MM. עדות עולה כי miRNAs לתפקד בסדר גמור כמו הרגולטורים של התפתחות התא בעוד הגוף הוא עושה תאי דם בריאים , או במהלך hematopoiesis נורמלי, בריא; אבל שינויים miRNA עשוי להיות מעורב או ללוות שינויים אחרים על הנתיב לממאירות. עיבוד פגום של miRNAs יש גם קשורה עם מיאלומה נפוצה גבוהה בסיכון.
אור אולטרה סגול ומירנה במלנומה
MiRNAs עשוי לשמש גם כדי לעזור לשפוך אור על הרגישות של אדם לסרטן. מחקר שנערך לאחרונה בחן את הקשר בין חשיפה לקרינה אולטרה-סגולה לבין התפתחות מלנומה בקרב מתנדבות צעירות. שמונה נקבות בריאות , בהירות, בין הגילאים 31 ו -38, הושוו ל -9 נשים בעלות עור בהיר בגילאי 35 עד 46, אשר פיתחו מלנומה .
מלנוציטים הם תאים שמייצרים מלנין, פיגמנט אנושי שלנו, האחראי על דברים כמו שיער, עור ועין. מלנוציטים הם גם תאים שהופכים סרטניים במלנומה. במחקרים, החשיפה של העור לקרני UV עוררה את האיזון של ביטוי מירנה בתאי עור מלנוציטים אנושיים רגילים - אך שינויים אלו ב- miRNA גרמו לשינוי דרמטי בין נשים בריאות לבין אלו עם היסטוריה של מלנומה בעבר, דבר המצביע על כך שמלנוציטים מסוימים אנשים, למרות היותם נורמליים לכאורה, כבר מגיבים באופן שונה לקרני UV, מה שעשוי להסביר את הסיכון שלהם להתפתחות סרטן בעתיד.
מעניין, melanocytes של אנשים בריאים, עם חשיפה לאותה קרינת UV, לא שיקף שינויים אלה. ממצאים אלה, אשר תלויים באופן משמעותי בביטוי מיקרו-רנ"א עשויים לסייע למדענים להבין טוב יותר כיצד מתחילה מלנומה וכיצד ניתן למנוע אותה, וכן לעודד רעיונות מחקר חדשים ואסטרטגיות טיפוליות.
מקורות
Portin P. לידתה ופיתוחה של תיאוריית הדנ"א של הירושה: שישים שנה מאז גילוי מבנה הדנ"א. ג 'אנט. 2014, 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, et al. קביעת גנים ו microRNA מעורב ההתנגדות fludarabine in vivo ב לוקמיה לימפוציטית כרונית. סרטן מולקולרית. 2010, 9: 115.
Pichiorri F, דה לוקה L, Akeilan RI. מיקרו - רנ"א: שחקנים חדשים במיאלומה נפוצה. גבולות בגנטיקה . 2011: 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, et al. התגובה של microRNAs כדי UVR השמש ב melanocytes תושב העור שונה בין חולי מלנומה לאנשים בריאים. פלוס אחד 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, et al. מיקרו-רנ"א ומלנומה עורית: מגילוי לפרוגנוזה וטיפול. קרצינוגנזה . 2012, 33: 1823-1832.