O mulțime de lucruri s-au petrecut în genetică încă din anii 1950, când cercetătorii celebri Watson și Crick au descoperit structura ADN-ului. În anii 1960, oamenii de știință au descoperit că o mare cantitate de ADN uman a existat între "genele" bona fide și a constat din secvențe repetate ale așa-numitelor "junk", în sensul că cercetătorii de atunci nu au putut înțelege ce codul a fost destinat.
Cercetarea din anii 1970 a arătat că multe secvențe non-codificatoare au fost de asemenea găsite în cadrul de gene, întrerupând regiunile care codifică proteinele. Toate materialele genetice au fost cu adevărat junk? Desigur că nu! Pur și simplu a fost percepută ca atare de mințile care nu știau ce să facă cu ea în acel moment.
Ce este cu adevărat în ADN-ul nostru?
Se pare că doar aproximativ cinci procente din ADN-ul uman codifică o proteină, conform estimărilor. Deci, oamenilor de știință din ultimele decenii, 95% din ADN-ul ar fi considerat junk.
Ce zici de 2016, 2017 și dincolo? Când vine vorba de ADN-ul uman, există încă un pic de teritoriu nerecunoscut și nerecunoscut. Cu toate acestea, microRNA a fost o descoperire importantă și una care este relevantă pentru pacienții cu cancer într-o varietate de moduri.
Ce este microARN (miRNA)?
S-ar putea să fi auzit despre ARN mesager în biologia liceului. Este acea moleculă pe care corpul o folosește pentru a produce noi proteine și se formează folosind ADN ca șablon.
De asemenea, este citit de ribozomi în acțiunea de sinteză a proteinelor, sau de traducere, pentru a face o nouă proteină.
Micro-ARN-ul este diferit.MicroRNA, sau miRNA, este un fel de ARN care nu este destinat a fi decodificat intr-o proteina. Este într-adevăr mult mai mică – o secvență mult mai scurtă de cod – decât secvențele elaborate care spun corpului cum să construiască o proteină, cum ar fi insulina, de exemplu.
Deci, dacă nu codifică o proteină, care este funcția sa? Ei bine, MiRNA acționează pentru a regla genele prin procesele cunoscute sub denumirea de "amortizare ARN" și "reglarea post-transcripțională a expresiei genei". Acești termeni sunt explicați puțin mai jos.
Rolul MiRNA în cancer
Descoperirea miRNAs și a altor ARN care nu codifică are multe implicații importante – și unele dintre ele pot fi deosebit de relevante pentru pacienții cu cancer, cum ar fi cei cu malignități hematologice. ○ MiRNA au influența lor prin reglarea modului în care corpul dumneavoastră trece de la ADN la ARN la proteine. Atunci când proteina de interes se dovedește a fi o proteină legată de cancer sau un compus găsit în căile biologice ale cancerului, atunci această reglementare prin miRNA poate avea un rol semnificativ.
Multe miRNAs diferite au fost raportate a fi out-of-whack, sau în termeni științifici, dysregulated, la pacienții cu diferite tipuri de cancer. În celulele canceroase, aceste miRNAs nu sunt supuse regulilor adecvate observate în celulele sănătoase și, prin urmare, pot apărea nivele anormale de miRNA și răspunsuri celulare anormale. Această observație despre miRNA trebuie să conducă la ipoteza că miRNAs sunt implicați în dezvoltarea cancerului și în progresia cancerului, odată ce a început.
MiRNA a fost inițial înțeleasă în termenii mai multor modele de cancer sau malignități prototip, inclusiv leucemie limfocitară cronică (CLL), mielom multiplu (MM), limfom cutanat de celule T și limfom de celule de manta. De fapt, domeniul miRNA în cancer a început într-adevăr atunci când un grup de cercetare a arătat că două miRNA-miR-15 și miR-16 – au fost localizate într-o parte a unui cromozom care este frecvent pierdut sau eliminat în leucemia limfocitară cronică.
semnături de MiRNA
De atunci, cercetătorii au lucrat la "semnăturile miRNA" – adică diferite profiluri ale nivelurilor miRNA ridicate sau reduse care pot fi caracteristice unui anumit atribut al unui anumit cancer. De exemplu, o anumită semnătură miRNA ar putea fi asociată cu un comportament mai agresiv al cancerului. Atunci când se utilizează în acest mod, semnăturile miRNA sunt, uneori, denumite biomarkeri.
MiRNA în tratamentul cancerului
Rolul miRNA în tratamentul cancerului este în prezent conceput ca fiind complementar, în sensul că tratamentele noi și mai bune pot fi mai bine direcționate către pacienții care utilizează semnăturile miRNA. O viziune pentru viitor este ca medicul dumneavoastra ar putea sa spuna ceva de genul: "Cancerul dumneavoastra are o semnatura miRNA care este asociata cu rezultate imbunatatite cu acest nou regim de tratament, asa ca am putea dori sa oferim acestei optiuni de tratament o analiza mai serioasa".
Cercetatorii cauta, de asemenea, posibilitatea de a utiliza micro ARN-uri ca supresoare tumorale prin obtinerea lor sa mearga direct in interiorul celulelor canceroase. MiRNA-urile și alte ARN-uri care nu sunt codificate sunt secvențe foarte scurte, ceea ce le face perfecte pentru un proces numit transfecție, care utilizează viruși pentru a transfera secvențele în joc.
Un alt domeniu de interes în ceea ce privește utilizarea miRNAs este de a viza acele celule canceroase rezistente la chimioterapie sau radiații. Chiar și atunci când terapia convențională elimină mai mult de 98% din celulele canceroase, orice așa numite celule stem canceroase – celulele canceroase care se ascund – care rămân pot genera recurențe. Dacă celulele cancerigene pot fi vizate cu miRNA sau alte ARN-uri care nu codifică, singure sau în combinație cu alte terapii, aceasta ar reprezenta un avans terapeutic. Studiile clinice care utilizează miRNA terapeutic pentru cancerul de ficat și cancerul pulmonar au fost deja publicate, deși sunt necesare mai multe studii.
MiRNA în CLL
În Occident, CLL este cea mai frecventă leucemie la adulți. O schimbare cromozomală comună asociată cu CLL este ștergerea unei părți a cromozomului 13. Care ar putea fi o informație genetică care să fie atât de importantă încât ștergerea acesteia să ducă la cancer? Ei bine, acest ADN lipsă a fost găsit pentru a codifica miRNAs. Această observație duce la ipoteza că cele două miRNAs în particular – numite miR-15a și miR-16-1 ar putea fi implicate ca un eveniment timpuriu în dezvoltarea CLL.
De asemenea, în CLL – în plus față de un rol posibil în dezvoltarea cancerului – miRNAs pot avea un rol în rezistența la chimioterapie. Rezistența la fludarabină, un medicament chimic, a fost asociată cu modificări ale nivelurilor a două micro ARN numite miR-18, miR-22 și miR-21. ○ MiRNA în mielomul multiplu
În ultimii ani, cercetătorii au stabilit că miRNA-urile sunt exprimate diferit la persoanele cu mielom multiplu sau MM.
De fapt, un grup de cercetători – Pichiorri și colegii săi – au folosit ceea ce se știe despre semnăturile miRNA pentru a prezenta diferitele manifestări ale mielomului. Celulele plasmatice sunt celule albe din sânge care pot produce anticorpi, iar această familie de celule – un membru al familiei limfocitelor B – este canceroasă în MM. Multiple mielome se pot dezvolta dintr-o afectiune benigna, numita gamapatie monoclonala de semnificatie nedeterminata (MGUS), iar acest grup de cercetare a gasit diferente pe masura ce treceti de la celulele plasmatice sanatoase la MGUS benigne, dar precanceroase, la MM, malignitatea completa.
În 2008, Pichiorri și colegii au raportat o profilare profundă a expresiei miRNA a celulelor plasmatice normale, MGUS și MM. Dovezile în creștere arată că miRNA-urile funcționează foarte bine ca regulatori ai dezvoltării celulare, în timp ce organismul face celule sanguine sănătoase sau în timpul hematopoiezei normale și sănătoase; dar modificările miRNA pot fi implicate sau pot să însoțească alte modificări pe calea malignității. Prelucrarea defectuoasă a miRNA a fost, de asemenea, asociată cu mielom multiplu cu risc crescut.
Lumina ultravioleta si MiRNA in melanom
MiRNAs pot fi, de asemenea, folosite pentru a ajuta la aruncarea luminii asupra sensibilitatii unei persoane la cancer. Un studiu recent a explorat conexiunile dintre expunerea la radiații ultraviolete și dezvoltarea melanomului la voluntarii tineri de sex feminin. Opt
sănătos
, femele cu piele echitabil, cu vârste cuprinse între 31 și 38 de ani au fost comparate cu nouă femei cu vârste cuprinse între 35 și 46 de ani care au dezvoltat melanom .Melanocitele sunt acele celule care fac melanina, pigmentul nostru uman, care este responsabil pentru lucruri precum parul, pielea si culoarea ochilor. Melanocitele sunt, de asemenea, celulele care devin canceroase în melanom. În studiile efectuate, expunerea pielii la radiațiile ultraviolete distruge echilibrul expresiei miRNA în celulele normale ale pielii melanocitare umane – dar aceste modificări miRNA induse UV au diferit dramatic între femeile sănătoase și cele cu istoric de melanom în trecut, sugerând că melanocitele în anumite oamenii, deși aparent normali, răspund deja în mod diferit la razele UV, ceea ce poate explica riscul acestora pentru dezvoltarea viitoare a cancerului. În mod interesant, melanocitele indivizilor sănătoși, la expunerea la aceeași radiație UV, nu au reflectat aceste schimbări. Aceste constatari, care depind in mod semnificativ de expresie micro-ARN-ului, pot ajuta oamenii de stiinta sa inteleaga mai bine cum incepe melanomul si cum ar putea fi prevenita, precum si sa impulsioneze noi idei de cercetare si strategii terapeutice.
