A genom "sötét anyaga" rákkezelést rejtett: amit a tudósok ott találtak

A rák a második vezető halálok Svájcban. A különféle ráktípusok közül az egyik legveszélyesebb az

nem kissejtes tüdőrák (NSCLC).A legtöbb beteget megöli, és nagyrészt gyógyíthatatlan. Sajnos még a nemrégiben jóváhagyott kezelések is csak néhány hónappal hosszabbíthatják meg a betegek életét. Csak néhányan élik túl hosszú távon az áttétek megjelenésekor. Ezért a tudósok aktívan keresik az új kezelési módszereket.

A genom „sötét anyaga” – mi az?

Új célpontként a gének egy kevéssé tanulmányozott osztályát – hosszú, nem kódoló RNS-t (ribonukleinsavak) vagy lncRNS-t – használtak.

lncRNShosszú, nem kódoló RNS-ek, lncRNS-ek) nem kódoló RNS-ek, amelyek hossza általában meghaladja a 200 nukleotidot, és a sejtmagban vagy citoplazmában találhatók. Az lncRNS-ek pontos száma az emberi sejtekben még nem ismert. Úgy gondolják, hogy az emberi genomban körülbelül 15 000 lncRNS található. 

Léteznek hosszú, nem kódoló RNS-eka genom úgynevezett „sötét anyagában” bőségesen. A DNS azon része, amely nem kódol fehérjét, és annak túlnyomó részét alkotja. A genom körülbelül 20 000 „klasszikus” fehérjekódoló gént tartalmaz. De ez a szám elhanyagolható a 100 000 lncRNS hátterében. Az lncRNS-ek 99%-ának biológiai funkciója ismeretlen.

Borítókép és kép: studioworkstock

Ahogy a nevük is sugallja: „hosszúa nem kódoló RNS-ek, ellentétben a messenger RNS-ekkel (mRNS-ekkel), az lncRNS-ek nem kódolják a fehérjék felépítésének terveit. Az mRNS-hez hasonlóan az lncRNS felépítésére vonatkozó utasításokat a sejt DNS tartalmazza.

Felkészülés a kísérletre

Az lncRNS-ek szerepének tanulmányozása az NSCLC-ben,A kutatók nyilvánosan elérhető adatkészleteket vizsgáltak meg. Ennek eredményeként a tudósok több mint 800 lncRNS-t állítottak össze, amelyek jelentőségét a rákos sejtek számára a biológusok szerették volna tesztelni. Ennek érdekében egy speciális szűrőrendszert fejlesztettek ki, amely megakadályozza a kiválasztott lncRNS-ek termelődését azáltal, hogy magában a DNS-ben eltávolítja a szerkezetükre vonatkozó utasítások egy részét.

A tudósok már alkalmaztak szűrőrendszertbetegektől származó két NSCLC sejtvonalhoz. Aztán megvizsgáltuk, hogy a kiválasztott lncRNS-ek gátlása hogyan befolyásolja a rákos sejtek jellegzetes tulajdonságait. Ide tartoznak azok a viselkedések, amelyek hozzájárulnak a betegség progressziójához: proliferáció, metasztázis és terápiával szembeni rezisztencia.

Ennek eredményeként 800 jelölt közül tanultA biológusok összesen 80 olyan nagy megbízhatóságú lncRNS-t állítottak össze, amelyek fontosak az NSCLC szempontjából. Továbbá ebből a 80-ból a tudósok csak néhányat választottak ki a későbbi kísérletekhez.

Hogyan zajlott a kutatás?

A későbbi kísérletekhez biológusokolyan megközelítést alkalmazott, amely nem DNS szinten működik, hanem kifejezetten az lncRNS-ekre irányul azok kialakulása után. Ebből a célból a tudósok kis kémiailag szintetizált RNS-eket - antiszensz oligonukleotidokat (ASO) használtak. Az általuk megcélzott lncRNS-ekhez kötődnek, és ezek lebomlásához vezetnek. Meg kell jegyezni, hogy több ASO-t már jóváhagytak emberi betegségek kezelésére, de még egyet sem a rák kezelésére.

Mikroszkópos képek zöld fluoreszcensen jelölt ASO-kkal transzfektált 3D tüdőrák szferoidokról. 
Kredit: UniBE/NCCR

Az antiszensz oligonukleotidokegyszálú, kémiailag módosított DNS-fragmensek, melyek „célpontja” a pre-mRNS, rövid genetikai információdarabkák, amelyek aztán „utasításként” működnek a rajtuk fehérjéket összeállító riboszómának. Attól függően, hogy egy adott antiszensz oligonukleotid hogyan működik, az mRNS végül vagy megsemmisül, vagy más módon összeillesztésre kerül, ez a folyamat, amelyben bizonyos exonok (kódoló régiók) vagy bekerülnek a végső mRNS-be, vagy ki vannak zárva onnan.

Mit mutatott ki a kísérlet?

A későbbi kísérletek azt mutatták, hogya legtöbb szelektált lncRNS közül az ASO segítségével történő megsemmisítésük gátolja a rákos sejtek osztódását sejttenyészetben. Fontos, hogy ugyanaz a kezelés csekély vagy semmilyen hatással nem volt a nem rákos tüdősejtekre, amelyeket a rákkezelés nem árthat. Az NSCLC 3D-s modelljében, amely jobban hasonlított egy tumorra, mint egy sejttenyészetre, egy lncRNS ASO-val való gátlása több mint felére csökkentette a daganat növekedését.

Fotó: onlyyouqj

Amint a tanulmány szerzői megjegyzik, „kellemesen meglepődtek, amikor látták, hogy az antiszensz oligonukleotidok milyen jól gátolják a tumor növekedését számos modellben”.

Mi a következő?

A kutatók folytatják a kutatástpreklinikai rákmodelleket, és fontolgatják, hogy együttműködnek a meglévő cégekkel, vagy egy induló vállalkozást hoznak létre a betegek kezelésére szolgáló gyógyszer kifejlesztésére.

Ami a rák egyéb típusait illeti, a tudósok azt mondták:megközelítésüknek könnyen adaptálhatónak kell lennie más típusú rák új lehetséges kezelési módjainak azonosításához. A következő célpont a vastagbélrák. Ez a harmadik leggyakoribb rosszindulatú daganat a világon, évente körülbelül 880 000 ember hal meg vastagbélrákban világszerte. Világszerte évente körülbelül 1,8 millió új esetet diagnosztizálnak ezzel a betegséggel. Ez egy fontos cél.

Olvass tovább:

Több mint 35 millió éve borostyánban "rejtett" szárnyas rovarok ismeretlen faja

Az Északi Áramlatból származó gázszivárgást az űrből mutatták ki

Nézze meg, hogyan közeledett a Jupiter és a Hold az éjszakai égbolton