Rak je drugi vodeći uzrok smrti u Švicarskoj. Među raznim vrstama raka, jedan od najopasnijih je
"Tamna tvar" genoma - što je to?
Koristili su malo proučavanu klasu gena — dugu nekodirajuću RNA (ribonukleinske kiseline) ili lncRNA — kao nove mete.
lncRNAduge nekodirajuće RNA, lncRNA) su nekodirajuće RNA, čija je duljina obično veća od 200 nukleotida, a nalaze se u jezgri ili citoplazmi. Točan broj lncRNA u ljudskim stanicama još uvijek nije poznat. Vjeruje se da u ljudskom genomu postoji oko 15.000 lncRNA.
Postoje duge nekodirajuće RNAu obilju u takozvanoj “tamnoj tvari” genoma. Onaj dio DNK koji ne kodira protein i čini njegovu veliku većinu. Genom sadrži oko 20 000 "klasičnih" gena za kodiranje proteina. Ali ovaj broj je zanemariv u odnosu na 100 000 lncRNA. Biološke funkcije 99% lncRNA su nepoznate.
Naslovna fotografija i slika: studioworkstock
Kao što im ime govori, “dugonekodirajuće RNA, za razliku od messenger RNA (mRNA), lncRNA ne kodiraju planove za izgradnju proteina. Kao što je slučaj s mRNA, upute za izgradnju lncRNA sadržane su u staničnoj DNA.
Priprema za eksperiment
Za proučavanje uloge lncRNA u NSCLC,Istraživači su ispitali javno dostupne skupove podataka. Kao rezultat toga, znanstvenici su sastavili više od 800 lncRNA, čiju su važnost za stanice raka biolozi htjeli testirati. Kako bi to učinili, razvili su poseban sustav pretraživanja koji sprječava proizvodnju odabranih lncRNA uklanjanjem dijela uputa za njihovu strukturu u samoj DNK.
Znanstvenici su već koristili sustav probirana dvije NSCLC stanične linije dobivene od pacijenata. Zatim smo pogledali kako inhibicija odabranih lncRNA utječe na karakteristične značajke stanica raka. To uključuje ponašanja koja doprinose napredovanju bolesti: proliferaciju, metastaze i otpornost na terapiju.
Kao rezultat toga, od 800 kandidata studiralo jebiolozi su sastavili popis od ukupno 80 lncRNA visoke pouzdanosti koje su važne za NSCLC. Nadalje, od tih 80, znanstvenici su odabrali samo nekoliko za kasnije eksperimente.
Kako je prošlo istraživanje?
Za naknadne eksperimente, biolozikoristio pristup koji ne radi na razini DNA, već je usmjeren specifično na lncRNA nakon njihove formacije. U tu svrhu znanstvenici su koristili male kemijski sintetizirane RNA – antisense oligonukleotide (ASO). Oni se vežu za lncRNA koje ciljaju i dovode do njihove degradacije. Treba napomenuti da je nekoliko ASO već odobreno za liječenje ljudskih bolesti, ali još nijedno za liječenje raka.
Mikroskopske slike 3D sferoida raka pluća transficiranih zelenim fluorescentno označenim ASO.
Zasluge: UniBE/NCCR
Antisens oligonukleotidi sujednolančane kemijski modificirane fragmente DNA, čija je "meta" pre-mRNA, kratke fragmente genetske informacije, koji potom djeluju kao "uputa" za ribosom koji na njima sastavlja proteine. Ovisno o tome kako određeni antisense oligonukleotid radi, mRNA je na kraju ili uništena ili na neki drugi način spojena - proces u kojem su određeni egzoni (kodirajuća područja) ili uključeni u konačnu mRNA ili isključeni iz nje.
Što je eksperiment pokazao?
Naknadni pokusi pokazali su da zavećine odabranih lncRNA, njihovo uništavanje uz pomoć ASO inhibira diobu stanica raka u staničnoj kulturi. Važno je da je isti tretman imao mali ili nikakav učinak na nekancerozne stanice pluća, koje ne bi trebale biti oštećene liječenjem raka. U 3D modelu NSCLC koji je više sličio tumoru nego staničnoj kulturi, inhibicija jedne lncRNA s ASO smanjila je rast tumora za više od polovice.
Fotografija: onlyyouqj
Kako autori studije navode, bili su "ugodno iznenađeni kada su vidjeli koliko dobro antisense oligonukleotidi inhibiraju rast tumora u različitim modelima."
Što je sljedeće?
Istraživači nastavljaju istraživanjapretkliničke modele raka i razmatraju suradnju s postojećim tvrtkama ili osnivanje startupa za razvoj lijeka za liječenje pacijenata.
Što se tiče drugih vrsta raka, znanstvenici su rekli -njihov bi pristup trebao biti lako prilagodljiv za prepoznavanje novih potencijalnih tretmana za druge vrste raka. Sljedeća meta je rak debelog crijeva. Treći je po učestalosti zloćudni tumor u svijetu, a svake godine u svijetu od raka debelog crijeva umre oko 880.000 ljudi. Godišnje se u svijetu dijagnosticira oko 1,8 milijuna novih slučajeva ove bolesti. Ovo je važan cilj.
Čitaj više:
Nepoznata vrsta krilatog kukca "skrivena" u jantaru više od 35 milijuna godina
Curenje plina iz Sjevernog toka prikazano je iz svemira
Pogledajte kako su se Jupiter i Mjesec približili na noćnom nebu