Ракът е втората водеща причина за смърт в Швейцария. Сред различните видове рак един от най-опасните е
"Тъмна материя" на генома - какво е това?
Като нови мишени те използваха малко проучен клас гени - дълга некодираща РНК (рибонуклеинови киселини) или lncRNA.
lncRNAдълги некодиращи РНК, lncRNAs) са некодиращи РНК, чиято дължина обикновено е повече от 200 нуклеотида и са разположени в ядрото или цитоплазмата. Точният брой на lncRNA в човешките клетки все още не е известен. Смята се, че в човешкия геном има около 15 000 lncRNAs.
Съществуват дълги некодиращи РНКв изобилие в така наречената „тъмна материя“ на генома. Тази част от ДНК, която не кодира протеина и съставлява по-голямата част от него. Геномът съдържа около 20 000 "класически" гени, кодиращи протеини. Но този брой е незначителен на фона на 100 000 lncRNA. Биологичните функции на 99% от lncRNA са неизвестни.
Снимка и изображение на корицата: studioworkstock
Както подсказва името им, „дългинекодиращи РНК, за разлика от информационните РНК (mRNA), lncRNA не кодират планове за изграждане на протеини. Както в случая с иРНК, инструкциите за изграждане на lncRNA се съдържат в клетъчната ДНК.
Подготовка за експеримента
За изследване на ролята на lncRNAs в NSCLC,Изследователите са изследвали публично достъпни набори от данни. В резултат на това учените съставиха повече от 800 lncRNAs, чиято важност за раковите клетки биолозите искаха да тестват. За да направят това, те разработиха специална система за скрининг, която предотвратява производството на избрани lncRNA, като премахва част от инструкциите за тяхната структура в самата ДНК.
Учените вече са използвали система за скринингкъм две NSCLC клетъчни линии, получени от пациенти. И след това разгледахме как инхибирането на избрани lncRNA влияе върху отличителните характеристики на раковите клетки. Те включват поведение, което допринася за прогресията на заболяването: пролиферация, метастази и резистентност към терапия.
В резултат на това от 800 кандидати са проученибиолозите са съставили списък от общо 80 високодостоверни lncRNA, които са важни за NSCLC. Освен това от тези 80 учените са избрали само няколко за последващи експерименти.
Как мина изследването?
За последващи експерименти биолозитеизползва подход, който не работи на ниво ДНК, но е насочен конкретно към lncRNA след тяхното образуване. За целта учените са използвали малки химически синтезирани РНК – антисенс олигонуклеотиди (ASO). Те се свързват с lncRNA, към които са насочени, и водят до тяхното разграждане. Трябва да се отбележи, че няколко ASO вече са одобрени за лечение на човешки заболявания, но все още нито едно за лечение на рак.
Микроскопски изображения на 3D сфероиди на рак на белия дроб, трансфектирани със зелени флуоресцентно маркирани ASO.
Кредит: UniBE/NCCR
Антисенс олигонуклеотидите саедноверижни химически модифицирани ДНК фрагменти, чиято „мишена“ е пре-иРНК, кратки части от генетична информация, които след това действат като „инструкции“ за рибозомата, която сглобява протеини върху тях. В зависимост от това как работи определен антисенс олигонуклеотид, иРНК в крайна сметка или се унищожава, или се сплайсира по друг начин, процес, при който определени екзони (кодиращи региони) са или включени в крайната иРНК, или изключени от нея.
Какво показа експериментът?
Последвалите експерименти показаха, че зана повечето избрани lncRNA, тяхното унищожаване с помощта на ASO инхибира деленето на раковите клетки в клетъчната култура. Важно е, че същото лечение има малък или никакъв ефект върху нераковите белодробни клетки, които не трябва да бъдат увредени от лечението на рак. В 3D модел на NSCLC, който прилича повече на тумор, отколкото на клетъчна култура, инхибирането на една lncRNA с ASO намалява туморния растеж с повече от половината.
Снимка: onlyyouqj
Както отбелязват авторите на изследването, те са били „приятно изненадани да видят колко добре антисенс олигонуклеотидите инхибират туморния растеж в различни модели“.
Какво следва?
Изследователите продължават изследваниятапредклинични модели на рак и обмислят сътрудничество със съществуващи компании или създаване на стартираща компания за разработване на лекарство за лечение на пациенти.
Що се отнася до другите видове рак, учените казаха -техният подход трябва да бъде лесно адаптивен за идентифициране на нови потенциални лечения за други видове рак. Следващата цел е колоректален рак. Това е третият най-разпространен злокачествен тумор в света, всяка година около 880 000 души умират от колоректален рак. Всяка година в света се диагностицират около 1,8 милиона нови случая на това заболяване. Това е важна цел.
Прочетете още:
Неизвестен вид крилати насекоми, "скрит" в кехлибар повече от 35 милиона години
Изтичането на газ от Северен поток беше показано от космоса
Вижте как Юпитер и Луната се приближиха в нощното небе