Cancer är den näst vanligaste dödsorsaken i Schweiz. Bland de olika typerna av cancer är en av de farligaste
Genomets "mörk materia" - vad är det?
De använde en föga studerad klass av gener - långt icke-kodande RNA (ribonukleinsyror) eller lncRNA - som nya mål.
lncRNAlånga icke-kodande RNA, lncRNA) är icke-kodande RNA, vars längd vanligtvis är mer än 200 nukleotider, och som finns i kärnan eller cytoplasman. Det exakta antalet lncRNA i mänskliga celler är fortfarande okänt. Man tror att det finns cirka 15 000 lncRNA i det mänskliga genomet.
Långa icke-kodande RNA finnsi rikligt i genomets så kallade "mörka materia". Den del av DNA som inte kodar för protein och som utgör den stora majoriteten av det. Genomet innehåller cirka 20 000 "klassiska" proteinkodande gener. Men detta antal är försumbart mot bakgrund av 100 000 lncRNA. De biologiska funktionerna hos 99 % av lncRNA:n är okända.
Omslagsfoto och bild: studioworkstock
Som deras namn antyder, "långicke-kodande RNA, till skillnad från budbärar-RNA (mRNA), kodar lncRNA inte för planer för att bygga proteiner. Som är fallet med mRNA, finns instruktioner för att bygga lncRNA i cellulärt DNA.
Förberedelse för experimentet
För att studera rollen av lncRNA i NSCLC,Forskarna undersökte allmänt tillgängliga datamängder. Som ett resultat sammanställde forskare mer än 800 lncRNA, vars betydelse för cancerceller ville biologer testa. För att göra detta utvecklade de ett speciellt screeningsystem som förhindrar produktionen av utvalda lncRNA genom att ta bort en del av instruktionerna för deras struktur i själva DNA:t.
Forskare har redan använt ett screeningsystemtill två NSCLC-cellinjer erhållna från patienter. Och sedan tittade vi på hur hämning av utvalda lncRNAs påverkar cancercellernas särdrag. Dessa inkluderar beteenden som bidrar till sjukdomsprogression: spridning, metastaser och resistens mot terapi.
Som ett resultat av 800 kandidater studeradebiologer har sammanställt en lista på totalt 80 högsäkerhets-lncRNA som är viktiga för NSCLC. Vidare, bland dessa 80 valde forskare bara ut ett fåtal för efterföljande experiment.
Hur gick forskningen?
För efterföljande experiment, biologeranvänt ett tillvägagångssätt som inte fungerar på DNA-nivå, utan riktar sig specifikt till lncRNA efter att de bildats. För detta ändamål använde forskare små kemiskt syntetiserade RNA - antisensoligonukleotider (ASO). De binder till de lncRNA som de riktar in sig på och leder till deras nedbrytning. Det bör noteras att flera ASO:er redan är godkända för behandling av mänskliga sjukdomar, men ingen ännu för behandling av cancer.
Mikroskopiska bilder av 3D-lungcancersfäroider transfekterade med gröna fluorescensmärkta ASO:er.
Kredit: UniBE/NCCR
Antisensoligonukleotider ärenkelsträngade kemiskt modifierade DNA-fragment, vars "mål" är pre-mRNA, korta bitar av genetisk information, som sedan fungerar som "instruktioner" för ribosomen, som sätter ihop proteiner på dem. Beroende på hur en viss antisens-oligonukleotid fungerar, förstörs mRNA till slut antingen eller splitsas på annat sätt, en process där vissa exoner (kodande regioner) antingen ingår i det slutliga mRNA:t eller exkluderas från det.
Vad visade experimentet?
Efterföljande experiment visade att förav de flesta utvalda lncRNA, hämmar deras förstörelse med hjälp av ASO uppdelningen av cancerceller i cellkultur. Viktigt är att samma behandling hade liten eller ingen effekt på icke-cancerösa lungceller, som inte borde skadas av cancerbehandling. I en 3D-modell av NSCLC som liknade en tumör mer än en cellkultur, minskade hämmande av ett lncRNA med ASO tumörtillväxten med mer än hälften.
Foto: onlyyouqj
Som studieförfattarna noterar var de "behagligt överraskade över att se hur väl antisensoligonukleotider hämmade tumörtillväxt i en mängd olika modeller."
Vad är nästa?
Forskare fortsätter forskningenprekliniska cancermodeller och överväger att samarbeta med befintliga företag eller skapa en startup för att utveckla ett läkemedel för att behandla patienter.
När det gäller andra typer av cancer, sa forskare -deras tillvägagångssätt bör vara lätt att anpassa för att identifiera nya potentiella behandlingar för andra typer av cancer. Nästa mål är kolorektal cancer. Det är den tredje vanligaste elakartade tumören i världen Varje år dör cirka 880 000 människor i kolorektal cancer över hela världen. Omkring 1,8 miljoner nya fall av denna sjukdom diagnostiseras årligen över hela världen. Detta är ett viktigt mål.
Läs mer:
En okänd art av bevingad insekt "gömd" i bärnsten i mer än 35 miljoner år
Gasläcka från Nord Stream visades från rymden
Se hur Jupiter och månen närmade sig på natthimlen