Ο καρκίνος είναι η δεύτερη κύρια αιτία θανάτου στην Ελβετία. Μεταξύ των διαφόρων τύπων καρκίνου, ένας από τους πιο επικίνδυνους είναι
«Σκοτεινή ύλη» του γονιδιώματος — τι είναι;
Χρησιμοποίησαν μια ελάχιστα μελετημένη κατηγορία γονιδίων—μακρύ μη κωδικοποιητικό RNA (ριβονουκλεϊκά οξέα) ή lncRNA—ως νέους στόχους.
lncRNAμακριά μη κωδικοποιητικά RNA, lncRNAs) είναι μη κωδικοποιητικά RNA, των οποίων το μήκος είναι συνήθως περισσότερο από 200 νουκλεοτίδια και βρίσκονται στον πυρήνα ή στο κυτταρόπλασμα. Ο ακριβής αριθμός των lncRNA στα ανθρώπινα κύτταρα είναι ακόμα άγνωστος. Πιστεύεται ότι υπάρχουν περίπου 15.000 lncRNA στο ανθρώπινο γονιδίωμα.
Υπάρχουν μεγάλα μη κωδικοποιητικά RNAστην άφθονη στη λεγόμενη «σκοτεινή ύλη» του γονιδιώματος. Αυτό το τμήμα του DNA που δεν κωδικοποιεί την πρωτεΐνη και αποτελεί τη συντριπτική πλειονότητά της. Το γονιδίωμα περιέχει περίπου 20.000 «κλασικά» γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Αλλά αυτός ο αριθμός είναι αμελητέος στο πλαίσιο των 100.000 lncRNAs. Οι βιολογικές λειτουργίες του 99% των lncRNAs είναι άγνωστες.
Φωτογραφία και εικόνα εξωφύλλου: studioworkstock
Όπως υποδηλώνει το όνομά τους, «μακρύΤα μη κωδικοποιητικά RNA, σε αντίθεση με τα αγγελιαφόρα RNA (mRNA), τα lncRNA δεν κωδικοποιούν σχέδια για την κατασκευή πρωτεϊνών. Όπως συμβαίνει με το mRNA, οι οδηγίες για την κατασκευή του lncRNA περιέχονται στο κυτταρικό DNA.
Προετοιμασία για το πείραμα
Για τη μελέτη του ρόλου των lncRNAs στο NSCLC,Οι ερευνητές εξέτασαν σύνολα δεδομένων που ήταν διαθέσιμα στο κοινό. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες συνέταξαν περισσότερα από 800 lncRNA, τη σημασία των οποίων για τα καρκινικά κύτταρα ήθελαν να δοκιμάσουν οι βιολόγοι. Για να γίνει αυτό, ανέπτυξαν ένα ειδικό σύστημα διαλογής που εμποδίζει την παραγωγή επιλεγμένων lncRNAs αφαιρώντας μέρος των οδηγιών για τη δομή τους στο ίδιο το DNA.
Οι επιστήμονες έχουν ήδη χρησιμοποιήσει ένα σύστημα προσυμπτωματικού ελέγχουσε δύο κυτταρικές σειρές NSCLC που ελήφθησαν από ασθενείς. Και στη συνέχεια εξετάσαμε πώς η αναστολή επιλεγμένων lncRNAs επηρεάζει τα διακριτικά χαρακτηριστικά των καρκινικών κυττάρων. Αυτές περιλαμβάνουν συμπεριφορές που συμβάλλουν στην εξέλιξη της νόσου: πολλαπλασιασμός, μετάσταση και αντίσταση στη θεραπεία.
Ως αποτέλεσμα, από τους 800 υποψηφίους σπούδασανΟι βιολόγοι έχουν συντάξει μια λίστα με συνολικά 80 lncRNA υψηλής εμπιστοσύνης που είναι σημαντικά για το NSCLC. Επιπλέον, από αυτά τα 80, οι επιστήμονες επέλεξαν μόνο λίγους για μετέπειτα πειράματα.
Πώς πήγε η έρευνα;
Για τα επόμενα πειράματα, βιολόγοιχρησιμοποίησε μια προσέγγιση που δεν λειτουργεί σε επίπεδο DNA, αλλά στοχεύει ειδικά στα lncRNA μετά τον σχηματισμό τους. Για το σκοπό αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μικρά χημικά συντιθέμενα RNA - αντιπληροφοριακά ολιγονουκλεοτίδια (ASO). Συνδέονται με τα lncRNA που στοχεύουν και οδηγούν στην αποδόμησή τους. Πρέπει να σημειωθεί ότι αρκετά ASO είναι ήδη εγκεκριμένα για τη θεραπεία ανθρώπινων ασθενειών, αλλά κανένα ακόμη για τη θεραπεία του καρκίνου.
Μικροσκοπικές εικόνες τρισδιάστατων σφαιροειδών καρκίνου του πνεύμονα που έχουν διαμολυνθεί με πράσινα ASO με φθορισμό.
Πίστωση: UniBE/NCCR
Τα αντιπληροφοριακά ολιγονουκλεοτίδια είναιμονόκλωνα χημικά τροποποιημένα θραύσματα DNA, ο «στόχος» των οποίων είναι το pre-mRNA, σύντομα κομμάτια γενετικής πληροφορίας, τα οποία στη συνέχεια λειτουργούν ως «οδηγίες» για το ριβόσωμα, το οποίο συγκεντρώνει πρωτεΐνες πάνω τους. Ανάλογα με το πώς λειτουργεί ένα συγκεκριμένο αντιπληροφοριακό ολιγονουκλεοτίδιο, το mRNA τελικά είτε καταστρέφεται είτε με άλλο τρόπο ματίζεται, μια διαδικασία στην οποία ορισμένα εξόνια (περιοχές κωδικοποίησης) είτε περιλαμβάνονται στο τελικό mRNA είτε εξαιρούνται από αυτό.
Τι έδειξε το πείραμα;
Μεταγενέστερα πειράματα έδειξαν ότι γιατων περισσότερων επιλεγμένων lncRNAs, η καταστροφή τους με τη βοήθεια του ASO αναστέλλει τη διαίρεση των καρκινικών κυττάρων στην κυτταρική καλλιέργεια. Είναι σημαντικό ότι η ίδια θεραπεία είχε μικρή ή καθόλου επίδραση στα μη καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα, τα οποία δεν πρέπει να βλάπτονται από τη θεραπεία του καρκίνου. Σε ένα τρισδιάστατο μοντέλο NSCLC που έμοιαζε περισσότερο με όγκο παρά με κυτταρική καλλιέργεια, η αναστολή ενός lncRNA με ASO μείωσε την ανάπτυξη του όγκου περισσότερο από το μισό.
Φωτογραφία: onlyyouqj
Όπως σημειώνουν οι συγγραφείς της μελέτης, «εξέπληξαν ευχάριστα όταν είδαν πόσο καλά τα αντιπληροφοριακά ολιγονουκλεοτίδια ανέστειλαν την ανάπτυξη του όγκου σε μια ποικιλία μοντέλων».
Τι άλλο;
Οι ερευνητές συνεχίζουν την έρευναπροκλινικά μοντέλα καρκίνου και εξετάζουν το ενδεχόμενο συνεργασίας με υπάρχουσες εταιρείες ή τη δημιουργία μιας start-up για την ανάπτυξη ενός φαρμάκου για τη θεραπεία ασθενών.
Όσο για άλλους τύπους καρκίνου, οι επιστήμονες είπαν -Η προσέγγισή τους θα πρέπει να είναι εύκολα προσαρμόσιμη για τον εντοπισμό νέων πιθανών θεραπειών για άλλους τύπους καρκίνου. Ο επόμενος στόχος είναι ο καρκίνος του παχέος εντέρου. Είναι ο τρίτος πιο συχνός κακοήθης όγκος στον κόσμο Κάθε χρόνο, περίπου 880.000 άνθρωποι πεθαίνουν από καρκίνο του παχέος εντέρου παγκοσμίως. Περίπου 1,8 εκατομμύρια νέες περιπτώσεις αυτής της νόσου διαγιγνώσκονται ετησίως παγκοσμίως. Αυτός είναι ένας σημαντικός στόχος.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένα άγνωστο είδος φτερωτού εντόμου «κρυμμένο» στο κεχριμπάρι για περισσότερα από 35 εκατομμύρια χρόνια
Διαρροή αερίου από το Nord Stream φάνηκε από το διάστημα
Δείτε πώς πλησίασαν ο Δίας και η Σελήνη στον νυχτερινό ουρανό