암은 스위스에서 두 번째로 큰 사망 원인입니다. 다양한 종류의 암 중에서 가장 위험한 암 중 하나는 다음과 같습니다.
게놈의 “암흑물질”—그것은 무엇인가?
그들은 거의 연구되지 않은 유전자 종류(긴 비암호화 RNA(리보핵산) 또는 lncRNA)를 새로운 표적으로 사용했습니다.
lncRNA긴 비암호화 RNA(lncRNA)는 비암호화 RNA로 길이가 일반적으로 200개 이상의 뉴클레오티드이며 핵이나 세포질에 위치합니다. 인간 세포의 정확한 lncRNA 수는 아직 알려져 있지 않습니다. 인간 게놈에는 약 15,000개의 lncRNA가 있는 것으로 알려져 있습니다.
긴 비암호화 RNA가 존재합니다.게놈의 소위 "암흑 물질"에 풍부하게 존재합니다. 단백질을 암호화하지 않고 단백질의 대부분을 구성하는 DNA의 일부입니다. 게놈에는 약 20,000개의 "고전적인" 단백질 코딩 유전자가 포함되어 있습니다. 그러나 이 숫자는 100,000개의 lncRNA를 배경으로 하면 무시할 수 있습니다. lncRNA의 99%의 생물학적 기능은 알려져 있지 않습니다.
표지 사진 및 이미지: studioworkstock
이름에서 알 수 있듯 '길다.비암호화 RNA는 메신저 RNA(mRNA)와 달리 lncRNA는 단백질 구축 계획을 암호화하지 않습니다. mRNA의 경우와 마찬가지로 lncRNA를 만드는 방법에 대한 지침은 세포 DNA에 포함되어 있습니다.
실험을 위한 준비
NSCLC에서 lncRNA의 역할을 연구하기 위해,연구진은 공개적으로 이용 가능한 데이터 세트를 조사했습니다. 그 결과, 과학자들은 800개 이상의 lncRNA를 수집했으며, 암세포 생물학자들은 이 lncRNA의 중요성을 테스트하고 싶어했습니다. 이를 위해 그들은 DNA 자체의 구조에 대한 지시 사항 중 일부를 제거하여 선택된 lncRNA의 생성을 방지하는 특수 스크리닝 시스템을 개발했습니다.
과학자들은 이미 선별 시스템을 사용해 왔습니다.환자로부터 얻은 두 개의 NSCLC 세포주. 그리고 선택된 lncRNA의 억제가 암세포의 특징에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았습니다. 여기에는 질병 진행에 기여하는 행동(증식, 전이, 치료에 대한 저항성)이 포함됩니다.
그 결과 800명의 지원자 중생물학자들은 NSCLC에 중요한 총 80개의 신뢰도가 높은 lncRNA 목록을 작성했습니다. 또한 과학자들은 이 80개 중에서 후속 실험을 위해 몇 개만 선택했습니다.
연구는 어떻게 진행되었나요?
후속 실험을 위해 생물학자들은DNA 수준에서는 작동하지 않지만 특히 lncRNA 형성 후를 목표로 하는 접근 방식을 사용했습니다. 이를 위해 과학자들은 화학적으로 합성된 작은 RNA인 안티센스 올리고뉴클레오티드(ASO)를 사용했습니다. 그들은 자신이 표적으로 삼는 lncRNA에 결합하여 분해를 유발합니다. 여러 ASO가 이미 인간 질병 치료용으로 승인되었지만 암 치료용으로는 아직 승인되지 않았다는 점에 유의해야 합니다.
녹색 형광 표지 ASO로 형질감염된 3D 폐암 타원체의 현미경 이미지.
크레딧: UniBE/NCCR
안티센스 올리고뉴클레오티드는단일 가닥의 화학적으로 변형된 DNA 단편, 그 "표적"이 pre-mRNA인 유전 정보의 짧은 조각이며, 리보솜에 대한 "지시" 역할을 하여 리보솜에 단백질을 조립합니다. 특정 안티센스 올리고뉴클레오티드가 작동하는 방식에 따라 mRNA는 결국 파괴되거나 다른 방식으로 접합되며, 이 과정에서 특정 엑손(암호화 영역)이 최종 mRNA에 포함되거나 제외됩니다.
실험은 무엇을 보여주었습니까?
후속 실험에 따르면대부분의 선택된 lncRNA 중 ASO의 도움으로 lncRNA가 파괴되면 세포 배양에서 암세포의 분열이 억제됩니다. 중요한 것은 동일한 치료법이 암 치료로 인해 손상되어서는 안 되는 비암성 폐 세포에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않았다는 것입니다. 세포 배양보다 종양과 더 유사한 NSCLC의 3D 모델에서 ASO로 하나의 lncRNA를 억제하면 종양 성장이 절반 이상 감소했습니다.
사진: onlyyouqj
연구 저자들이 지적한 바와 같이, 그들은 "안티센스 올리고뉴클레오티드가 다양한 모델에서 종양 성장을 얼마나 잘 억제하는지 보고 즐겁게 놀랐습니다."
다음은 무엇입니까?
연구자들은 연구를 계속한다전임상 암 모델을 개발하고 있으며, 환자 치료용 의약품 개발을 위해 기존 기업과 협력하거나 스타트업을 창업하는 등의 방안도 검토 중이다.
다른 유형의 암에 관해서 과학자들은 다음과 같이 말했습니다.그들의 접근법은 다른 유형의 암에 대한 새로운 잠재적 치료법을 식별하기 위해 쉽게 적응할 수 있어야 합니다. 다음 타깃은 대장암이다. 대장암은 세계에서 세 번째로 흔한 악성종양으로, 전 세계적으로 매년 약 88만명이 대장암으로 사망하고 있다. 이 질병의 새로운 사례는 전 세계적으로 매년 약 180만 건에 달합니다. 이것은 중요한 목표입니다.
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