Kanker is de tweede belangrijkste doodsoorzaak in Zwitserland. Van de verschillende soorten kanker is één van de gevaarlijkste
‘Donkere materie’ van het genoom – wat is dat?
Ze gebruikten een weinig bestudeerde klasse genen – lang niet-coderend RNA (ribonucleïnezuren) of lncRNA – als nieuwe doelwitten.
lncRNAlange niet-coderende RNA's, lncRNA's) zijn niet-coderende RNA's, waarvan de lengte gewoonlijk meer dan 200 nucleotiden bedraagt, en die zich in de kern of het cytoplasma bevinden. Het exacte aantal lncRNA's in menselijke cellen is nog onbekend. Er wordt aangenomen dat er ongeveer 15.000 lncRNA's in het menselijk genoom voorkomen.
Er bestaan lange niet-coderende RNA'sovervloedig aanwezig in de zogenaamde “donkere materie” van het genoom. Dat deel van het DNA dat niet codeert voor eiwitten en het overgrote deel ervan uitmaakt. Het genoom bevat ongeveer 20.000 ‘klassieke’ eiwitcoderende genen. Maar dit aantal is verwaarloosbaar tegen de achtergrond van 100.000 lncRNA’s. De biologische functies van 99% van de lncRNA's zijn onbekend.
Omslagfoto en afbeelding: studioworkstock
Zoals hun naam al doet vermoeden, “langniet-coderende RNA's, in tegenstelling tot messenger RNA's (mRNA's), coderen lncRNA's niet voor plannen voor het bouwen van eiwitten. Net als bij mRNA zijn instructies voor het bouwen van lncRNA opgenomen in cellulair DNA.
Voorbereiding van het experiment
Om de rol van lncRNA's in NSCLC te bestuderen,De onderzoekers onderzochten publiek beschikbare datasets. Als gevolg hiervan verzamelden wetenschappers meer dan 800 lncRNA's, waarvan biologen het belang voor kankercellen wilden testen. Om dit te doen ontwikkelden ze een speciaal screeningsysteem dat de productie van geselecteerde lncRNA’s verhindert door een deel van de instructies voor hun structuur in het DNA zelf te verwijderen.
Wetenschappers hebben al een screeningsysteem gebruiktnaar twee NSCLC-cellijnen verkregen van patiënten. En vervolgens keken we hoe remming van geselecteerde lncRNA's de onderscheidende kenmerken van kankercellen beïnvloedt. Deze omvatten gedragingen die bijdragen aan de progressie van de ziekte: proliferatie, metastase en resistentie tegen therapie.
Als gevolg hiervan studeerden van de 800 kandidatenbiologen hebben een lijst samengesteld van in totaal 80 hoogbetrouwbare lncRNA's die belangrijk zijn voor NSCLC. Bovendien selecteerden wetenschappers uit deze 80 er slechts een paar voor volgende experimenten.
Hoe is het onderzoek verlopen?
Voor volgende experimenten, biologenhanteerde een aanpak die niet op DNA-niveau werkt, maar specifiek gericht is op lncRNA’s na hun vorming. Voor dit doel gebruikten wetenschappers kleine chemisch gesynthetiseerde RNA's - antisense oligonucleotiden (ASO). Ze binden zich aan de lncRNA's waarop ze zich richten en leiden tot hun afbraak. Opgemerkt moet worden dat verschillende ASO's al zijn goedgekeurd voor de behandeling van ziekten bij de mens, maar nog geen enkele voor de behandeling van kanker.
Microscopische afbeeldingen van 3D-longkankersferoïden getransfecteerd met groen fluorescent gelabelde ASO's.
Krediet: UniBE/NCCR
Antisense-oligonucleotiden zijnenkelstrengs chemisch gemodificeerde DNA-fragmenten, waarvan het "doelwit" pre-mRNA is, korte stukjes genetische informatie, die vervolgens fungeren als "instructies" voor het ribosoom, dat er eiwitten op assembleert. Afhankelijk van hoe een bepaald antisense-oligonucleotide werkt, wordt het mRNA uiteindelijk vernietigd of op een andere manier gesplitst, een proces waarbij bepaalde exons (coderende regio's) worden opgenomen in het uiteindelijke mRNA of ervan worden uitgesloten.
Wat bleek uit het experiment?
Latere experimenten lieten dat zienvan de meeste geselecteerde lncRNA's remt hun vernietiging met behulp van ASO de deling van kankercellen in celkweek. Belangrijk is dat dezelfde behandeling weinig of geen effect had op niet-kankerachtige longcellen, die niet zouden mogen worden beschadigd door de behandeling van kanker. In een 3D-model van NSCLC dat meer op een tumor leek dan op een celcultuur, verminderde het remmen van één lncRNA met ASO de tumorgroei met meer dan de helft.
Foto: onlyyouqj
Zoals de auteurs van het onderzoek opmerken, waren ze “aangenaam verrast om te zien hoe goed antisense-oligonucleotiden de tumorgroei remden in een verscheidenheid aan modellen.”
Wat is de volgende stap?
Onderzoekers zetten hun onderzoek voortpreklinische kankermodellen en overwegen om samen te werken met bestaande bedrijven of een startup op te richten om een medicijn te ontwikkelen om patiënten te behandelen.
Wat andere soorten kanker betreft, zeiden wetenschappers:hun aanpak moet gemakkelijk aanpasbaar zijn om nieuwe potentiële behandelingen voor andere soorten kanker te identificeren. Het volgende doelwit is colorectale kanker. Het is de derde meest voorkomende kwaadaardige tumor ter wereld. Jaarlijks sterven wereldwijd ongeveer 880.000 mensen aan colorectale kanker. Jaarlijks worden wereldwijd ongeveer 1,8 miljoen nieuwe gevallen van deze ziekte gediagnosticeerd. Dit is een belangrijk doel.
Lees verder:
Een onbekende soort gevleugeld insect 'verborgen' in barnsteen voor meer dan 35 miljoen jaar
Gaslek van Nord Stream werd vanuit de ruimte getoond
Zie hoe Jupiter en de maan elkaar naderden aan de nachtelijke hemel