Genomun "karanlık maddesi" kanser tedavisini sakladı: bilim adamlarının orada bulduğu şey

Kanser, İsviçre'de ikinci önde gelen ölüm nedenidir. Çeşitli kanser türleri arasında en tehlikeli olanlardan biri

küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK).Çoğu hastayı öldürür ve büyük ölçüde tedavi edilemez. Ne yazık ki yakın zamanda onaylanan tedaviler bile hastaların yaşamlarını yalnızca birkaç ay uzatabiliyor. Metastazlar ortaya çıktığında yalnızca birkaçı uzun vadede hayatta kalır. Bu nedenle bilim adamları aktif olarak yeni tedavi yöntemleri arıyorlar.

Genomun “karanlık maddesi” nedir?

Yeni hedefler olarak az çalışılmış bir gen sınıfını (uzun kodlamayan RNA (ribonükleik asitler) veya lncRNA) kullandılar.

lncRNAUzun kodlamayan RNA'lar, lncRNA'lar), uzunluğu genellikle 200 nükleotitten fazla olan ve çekirdekte veya sitoplazmada yer alan, kodlamayan RNA'lardır. İnsan hücrelerindeki lncRNA'ların kesin sayısı hala bilinmiyor. İnsan genomunda yaklaşık 15.000 lncRNA bulunduğuna inanılıyor. 

Uzun kodlayıcı olmayan RNA'lar mevcutgenomun "karanlık maddesi" olarak adlandırılan bölgede bol miktarda bulunur. DNA'nın protein kodlamayan ve büyük çoğunluğunu oluşturan kısmı. Genom yaklaşık 20.000 “klasik” protein kodlayan gen içerir. Ancak bu sayı, 100.000 lncRNA'nın arka planında göz ardı edilebilir. LncRNA'ların %99'unun biyolojik fonksiyonları bilinmemektedir.

Kapak fotoğrafı ve görseli: studioworkstock

Adından da anlaşılacağı gibi “uzunkodlamayan RNA'lar, haberci RNA'ların (mRNA'lar) aksine, lncRNA'lar protein oluşturma planlarını kodlamaz. MRNA'da olduğu gibi, lncRNA'nın oluşturulmasına ilişkin talimatlar hücresel DNA'da bulunur.

Deney için hazırlık

LncRNA'ların NSCLC'deki rolünü incelemek için,Araştırmacılar halka açık veri setlerini incelediler. Sonuç olarak bilim insanları, biyologların kanser hücreleri açısından önemini test etmek istediği 800'den fazla lncRNA'yı derledi. Bunu yapmak için, seçilen lncRNA'ların DNA'daki yapısına ilişkin talimatların bir kısmını kaldırarak üretimini engelleyen özel bir tarama sistemi geliştirdiler.

Bilim insanları zaten bir tarama sistemi kullandıhastalardan elde edilen iki NSCLC hücre hattına. Daha sonra seçilen lncRNA'ların inhibisyonunun kanser hücrelerinin ayırt edici özelliklerini nasıl etkilediğine baktık. Bunlar hastalığın ilerlemesine katkıda bulunan davranışları içerir: çoğalma, metastaz ve tedaviye direnç.

Sonuç olarak, incelenen 800 adaydanbiyologlar KHDAK için önemli olan toplam 80 yüksek güvenilirliğe sahip lncRNA'dan oluşan bir liste hazırladılar. Dahası, bilim adamları bu 80 kişiden yalnızca birkaçını sonraki deneyler için seçtiler.

Araştırma nasıl gitti?

Daha sonraki deneyler için biyologlarDNA düzeyinde çalışmayan ancak spesifik olarak lncRNA'ların oluşumundan sonra hedeflenen bir yaklaşım kullandı. Bu amaçla, bilim adamları kimyasal olarak sentezlenmiş küçük RNA'lar - antisens oligonükleotidler (ASO) kullandılar. Hedefledikleri lncRNA'lara bağlanarak bunların bozulmasına yol açarlar. Pek çok ASO'nun insan hastalıklarının tedavisi için zaten onaylandığını ancak henüz kanser tedavisi için onaylanmadığını belirtmek gerekir.

Yeşil floresan etiketli ASO'larla transfekte edilmiş 3 boyutlu akciğer kanseri küremlerinin mikroskobik görüntüleri. 
Kredi bilgileri: UniBE/NCCR

Antisens oligonükleotidleri“Hedefi” pre-mRNA olan tek iplikli kimyasal olarak modifiye edilmiş DNA parçaları, daha sonra üzerlerinde proteinleri bir araya getiren ribozom için “talimatlar” olarak hareket eden kısa genetik bilgi parçaları. Belirli bir antisens oligonükleotidin nasıl çalıştığına bağlı olarak, mRNA sonunda ya yok edilir ya da başka şekilde eklenir; bu, belirli ekzonların (kodlama bölgelerinin) ya nihai mRNA'ya dahil edildiği ya da ondan çıkarıldığı bir işlemdir.

Deney ne gösterdi?

Daha sonraki deneyler şunu gösterdi:Seçilen lncRNA'ların çoğundan ASO yardımıyla bunların yok edilmesi, hücre kültüründe kanser hücrelerinin bölünmesini engeller. Daha da önemlisi, aynı tedavinin kanser tedavisinden zarar görmemesi gereken kanserli olmayan akciğer hücreleri üzerinde çok az etkisi oldu veya hiç etkisi olmadı. Bir hücre kültüründen çok bir tümöre benzeyen 3 boyutlu bir NSCLC modelinde, bir lncRNA'nın ASO ile inhibe edilmesi, tümör büyümesini yarıdan fazla azalttı.

Fotoğraf: sadeceyouqj

Çalışma yazarlarının belirttiği gibi, "antisens oligonükleotidlerin çeşitli modellerde tümör büyümesini ne kadar iyi engellediğini görmek hoş bir sürpriz oldu."

Sırada ne var?

Araştırmacılar araştırmaya devam ediyorklinik öncesi kanser modelleri üzerinde çalışıyor ve mevcut şirketlerle işbirliği yapmayı veya hastaları tedavi edecek bir ilaç geliştirmek için bir start-up kurmayı düşünüyor.

Diğer kanser türlerine gelince, bilim insanları şunu söyledi:yaklaşımları diğer kanser türlerine yönelik yeni potansiyel tedavileri belirlemek için kolayca uyarlanabilir olmalıdır. Bir sonraki hedef kolorektal kanserdir. Dünyada en sık görülen üçüncü kötü huylu tümör olup, dünya çapında her yıl yaklaşık 880.000 kişi kolorektal kanserden ölmektedir. Dünya çapında her yıl yaklaşık 1,8 milyon yeni vaka teşhis ediliyor. Bu önemli bir hedef.

Daha fazla oku:

35 milyon yıldan fazla bir süredir kehribarda "gizli" olan bilinmeyen bir kanatlı böcek türü

Nord Stream'den gaz kaçağı uzaydan görüntülendi

Jüpiter ve Ay'ın gece gökyüzünde nasıl yaklaştığını görün