Cancerul este a doua cauză de deces în Elveția. Dintre diferitele tipuri de cancer, unul dintre cele mai periculoase este
„Materia întunecată” a genomului – ce este?
Ei au folosit o clasă de gene puțin studiată - ARN lung necodificator (acizi ribonucleici) sau lncRNA - ca noi ținte.
lncRNAARN-uri lungi non-coding, lncRNAs) sunt ARN-uri necodificatoare, a căror lungime este de obicei mai mare de 200 de nucleotide și sunt localizate în nucleu sau citoplasmă. Numărul exact de lncARN din celulele umane este încă necunoscut. Se crede că există aproximativ 15.000 de lncARN în genomul uman.
Există ARN-uri lungi necodificatoareîn abundent în așa-numita „materie întunecată” a genomului. Acea parte a ADN-ului care nu codifică pentru proteine și alcătuiește marea majoritate a acesteia. Genomul conține aproximativ 20.000 de gene „clasice” care codifică proteine. Dar acest număr este neglijabil pe fondul a 100.000 de lncRNA. Funcțiile biologice ale a 99% dintre lncRNAs sunt necunoscute.
Fotografie și imagine de copertă: studioworkstock
După cum sugerează și numele lor, „lungARN-urile necodificatoare, spre deosebire de ARN-urile mesager (ARNm), lncRNA-urile nu codifică planuri pentru construirea proteinelor. Ca și în cazul ARNm, instrucțiunile pentru construirea lncARN sunt conținute în ADN-ul celular.
Pregătirea pentru experiment
Pentru a studia rolul lncRNA-urilor în NSCLC,Cercetătorii au examinat seturi de date disponibile publicului. Drept urmare, oamenii de știință au compilat peste 800 de lncRNA, a căror importanță pentru celulele canceroase au vrut să o testeze biologii. Pentru a face acest lucru, ei au dezvoltat un sistem special de screening care previne producerea de lncRNA selectate prin eliminarea unei părți din instrucțiunile pentru structura lor din ADN-ul însuși.
Oamenii de știință au folosit deja un sistem de screeningla două linii celulare NSCLC obţinute de la pacienţi. Și apoi ne-am uitat la modul în care inhibarea lncRNA-urilor selectate afectează caracteristicile distinctive ale celulelor canceroase. Acestea includ comportamente care contribuie la progresia bolii: proliferare, metastaze și rezistență la terapie.
Drept urmare, din 800 de candidați au studiatbiologii au întocmit o listă cu un total de 80 de lncRNA-uri de mare încredere care sunt importante pentru NSCLC. În plus, dintre aceste 80, oamenii de știință au selectat doar câteva pentru experimentele ulterioare.
Cum a mers cercetarea?
Pentru experimentele ulterioare, biologiia folosit o abordare care nu funcționează la nivel de ADN, dar vizează în mod specific lncRNA-urile după formarea lor. În acest scop, oamenii de știință au folosit ARN-uri mici sintetizate chimic - oligonucleotide antisens (ASO). Se leagă de lncRNA-urile pe care le țintesc și duc la degradarea lor. De menționat că mai multe ASO sunt deja aprobate pentru tratamentul bolilor umane, dar niciunul încă pentru tratamentul cancerului.
Imagini microscopice ale sferoizilor 3D de cancer pulmonar transfectați cu ASO etichetate fluorescent verde.
Credit: UniBE/NCCR
Oligonucleotidele antisens suntfragmente de ADN monocatenar modificate chimic, a căror „țintă” este pre-ARNm, bucăți scurte de informații genetice, care apoi acționează ca „instrucțiuni” pentru ribozom, care adună proteine pe ele. În funcție de modul în care funcționează o anumită oligonucleotidă antisens, ARNm este în cele din urmă fie distrus, fie îmbinat în alt mod, proces în care anumiți exoni (regiuni de codificare) sunt fie incluși în ARNm final, fie excluși din acesta.
Ce a arătat experimentul?
Experimentele ulterioare au arătat că ptdin majoritatea lncRNA-urilor selectate, distrugerea lor cu ajutorul ASO inhibă diviziunea celulelor canceroase în cultura celulară. Important este că același tratament a avut un efect redus sau deloc asupra celulelor pulmonare necanceroase, care nu ar trebui să fie afectate de tratamentul cancerului. Într-un model 3D de NSCLC care seamănă cu o tumoare mai mult decât cu o cultură celulară, inhibarea unui lncARN cu ASO a redus creșterea tumorii cu mai mult de jumătate.
Fotografie: onlyyouqj
După cum notează autorii studiului, ei au fost „plăcut surprinși să vadă cât de bine au inhibat oligonucleotidele antisens creșterea tumorii într-o varietate de modele”.
Ce urmează?
Cercetătorii continuă cercetărilemodele preclinice de cancer și se gândesc să colaboreze cu companii existente sau să creeze un startup pentru a dezvolta un medicament care să trateze pacienții.
În ceea ce privește alte tipuri de cancer, oamenii de știință au spus:abordarea lor ar trebui să fie ușor de adaptat pentru a identifica noi tratamente potențiale pentru alte tipuri de cancer. Următoarea țintă este cancerul colorectal. Este a treia cea mai frecventă tumoare malignă din lume. În fiecare an, aproximativ 880.000 de oameni mor din cauza cancerului colorectal. În întreaga lume, aproximativ 1,8 milioane de cazuri noi de această boală sunt diagnosticate în fiecare an. Acesta este un obiectiv important.
Citeste mai mult:
O specie necunoscută de insectă înaripată „ascunsă” în chihlimbar de mai bine de 35 de milioane de ani
Scurgerea de gaz de la Nord Stream a fost arătată din spațiu
Vezi cum s-au apropiat Jupiter și Luna pe cerul nopții