Ορισμένα μακρά μη κωδικοποιητικά RNA διευκολύνουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. nobeastsofierce / Shutterstock

Τα κύτταρα είναι τα βασικά δομικά στοιχεία όλων των ζωντανών όντων. Έτσι, για να θεραπεύσετε ή να θεραπεύσετε σχεδόν οποιαδήποτε ασθένεια ή κατάσταση - συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου - πρέπει πρώτα να έχετε μια θεμελιώδη κατανόηση της κυτταρικής βιολογίας.

Ενώ οι ερευνητές έχουν μια πολύ καλή κατανόηση του τι κάνει κάθε συστατικό ενός κυττάρου, υπάρχουν ακόμα πράγματα που δεν γνωρίζουμε γι 'αυτά - συμπεριλαμβανομένου του ρόλου που παίζουν ορισμένα μόρια RNA σε ένα κύτταρο. Η εύρεση της απάντησης σε αυτό μπορεί να είναι καθοριστικής σημασίας για την ανάπτυξη περαιτέρω θεραπειών για τον καρκίνο, κάτι που επιδιώκει να αποκαλύψει η έρευνά μας.

Τρεις τύποι μορίων μεταφέρουν πληροφορίες σε ένα κελί και καθένα από αυτά τα μόρια εκτελεί τη δική του σημαντική λειτουργία. Το πρώτο είναι το DNA, το οποίο περιέχει ενσύρματες γενετικές πληροφορίες (όπως ένα βιβλίο οδηγιών). Το δεύτερο, το RNA, είναι ένα προσωρινό αντίγραφο μιας συγκεκριμένης εντολής που προέρχεται από το DNA. Τελευταίες είναι οι πρωτεΐνες που παράγονται χάρη στις πληροφορίες που παρέχονται από το RNA. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι τα «άλογα εργασίας» των κυττάρων, τα οποία εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως βοηθούν τα κύτταρα να κινούνται, να αναπαράγονται και να παράγουν ενέργεια.

Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το RNA θεωρείται εδώ και πολύ καιρό ως ενδιάμεσος μεταξύ DNA και πρωτεϊνών. Αλλά οι ερευνητές αρχίζουν να ανακαλύπτουν ότι το RNA είναι κάτι πολύ περισσότερο από ένα ενδιάμεσο. Στην πραγματικότητα, αυτό το παραμελημένο μόριο μπορεί να κρατήσει το μυστικό της εξέλιξης του καρκίνου.

Η ερευνητική μας ομάδα ανακαλύφθηκε πρόσφατα ένας νέος τύπος RNA που οδηγεί στην πρόοδο του καρκίνου χωρίς να παράγει καμία πρωτεΐνη. Πιστεύουμε ότι αυτός ο τύπος ανακάλυψης μπορεί να ανοίξει το δρόμο για έναν εντελώς νέο τρόπο στόχευσης καρκινικών κυττάρων. Αλλά για να καταλάβουμε πώς είναι δυνατόν, είναι πρώτα σημαντικό να γνωρίζουμε τους διαφορετικούς τύπους RNA που έχουμε στο σώμα μας.

Το μυστήριο του RNA

Μόνο περίπου το 1% του DNA αντιγράφεται σε RNA που παράγουν πρωτεΐνες. Άλλα RNA βοηθούν στην παραγωγή πρωτεϊνών. Τα υπόλοιπα (γνωστά ως μη κωδικοποιητικά RNA) υποτίθεται ότι δεν λειτουργούσαν καθόλου λειτουργία στο ανθρώπινο σώμα. Αλλά πρόσφατες μελέτες αμφισβητούν αυτές τις υποθέσεις, δείχνοντας ότι αυτά τα «άχρηστα» RNA αποδίδουν πραγματικά πολύ συγκεκριμένος σκοπός. Στην πραγματικότητα, αυτά τα «μη κωδικοποιητικά» RNA ρυθμίζουν τις λειτουργίες πολλών γονιδίων, ελέγχοντας έτσι βασικές πτυχές της ζωής των κυττάρων (όπως η ικανότητά τους να κινούνται).

Ο πιο άφθονος τύπος RNA που δεν κωδικοποιεί είναι μακρά RNA που δεν κωδικοποιούν (lncRNAs). Αυτά είναι μακρά μόρια που αλληλεπιδρούν με πολλά διαφορετικά μόρια στο κύτταρο. Και, όπως έχουν ανακαλύψει τώρα οι ερευνητές, αυτές οι σύνθετες δομές επιτρέπουν την πραγματοποίηση πολλών διαφορετικών λειτουργιών μεταξύ των κυττάρων.

Για παράδειγμα, ορισμένα lncRNAs "αρπάξουν" διαφορετικές πρωτεΐνες και τις συλλέγουν για να εργαστούν σε ένα συγκεκριμένο κυτταρικό χώρο - όπως το ίδιο γονιδιακό τμήμα. Αυτή η λειτουργία είναι απαραίτητη για τον έλεγχο της απενεργοποίησης ορισμένων γονιδίων κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης. Πώς τα κύτταρα μετατρέπουν το DNA σε πρωτεΐνη. Fancy Tapis / Shutterstock

Αλλά σε αντίθεση με άλλες πρωτεΐνες του σώματος, δεν μπορούμε να αναγνωρίσουμε τη λειτουργία ενός μορίου lncRNA απλά κοιτάζοντας την αλληλουχία του DNA. Το να μην γνωρίζουμε την κανονική του λειτουργία σημαίνει επίσης ότι δεν μπορούμε να μελετήσουμε τον ρόλο αυτού του μορίου στην πρόκληση ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου.

LncRNAs και καρκίνος

Η ερευνητική μας ομάδα - και άλλοι - αρχίζουν να κατανοούν τις πολλές σημαντικές λειτουργίες των lncRNA στην πρόοδο του καρκίνου. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι ορισμένα lncRNAs διευκολύνουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων, την αλληλεπίδραση με τα κοντινά κύτταρα και τη διαφυγή του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος. Σε αντίθεση με τις πρωτεΐνες, οι οποίες υπάρχουν σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων, κάθε lncRNA υπάρχει σε έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου και μπορεί να ανιχνευθεί σε σωματικά υγρά, όπως το αίμα. Αυτά τα χαρακτηριστικά τα καθιστούν πολύ ελκυστικά διαγνωστικά και θεραπευτικά εργαλεία.

In η τελευταία μας δουλειά, έχουμε εντοπίσει ένα lncRNA που υπάρχει στην πιο επιθετική μορφή καρκίνου του προστάτη. Για να ανακαλύψουμε αυτό το συγκεκριμένο lncRNA, αναλύσαμε τα προφίλ RNA από εκατοντάδες ασθενείς με καρκίνο του προστάτη. Διαπιστώσαμε ότι αυτό το lncRNA συσχετίστηκε συχνά μόνο με τις πιο επιθετικές μορφές.

Βρήκαμε επίσης ότι αυτό το lncRNA έχει δύο ξεχωριστές λειτουργίες: μία στον πυρήνα (ο «πυρήνας» των κυττάρων, που περιέχει το DNA) και μία στο κυτόπλασμα (το εξωτερικό μέρος ενός κυττάρου, που περιέχει διαφορετικά οργανίδια (όπως τα μιτοχόνδρια). Στον πυρήνα του κυττάρου, το lncRNA συνδέεται με μια πρωτεΐνη και την κατευθύνει σε μια συγκεκριμένη έκταση του DNA, όπου μπορεί να ενεργοποιήσει ένα γονίδιο. Αυτός ο μηχανισμός ενισχύει την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων του προστάτη να εξαπλωθούν σε άλλους ιστούς. Στο κυτταρόπλασμα, Το lncRNA συνδέεται με ένα άλλο RNA και βοηθά τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων.

Δεδομένου ότι αυτό το lncRNA συνδέθηκε με την εξέλιξη του καρκίνου, αποφασίσαμε να σχεδιάσουμε έναν νέο τύπο φαρμάκων που θα μπορούσαν να στοχεύσουν. Αυτό το κάναμε χρησιμοποιώντας μόρια που ονομάζονται «αντιπληροφοριακά ολιγονουκλεοτίδια", Που δοκιμάζονται επί του παρόντος σε κλινικές δοκιμές. Αυτά είναι μικρά τμήματα συνθετικού DNA που δεσμεύουν το RNA-στόχο και προκαλούν τη διάσπασή του. Χρησιμοποιώντας αυτά τα μόρια, διαπιστώσαμε ότι στοχεύοντας το lncRNA, καταφέραμε να σταματήσουμε τόσο την ανάπτυξη όσο και την εξάπλωση του καρκίνου. Ελπίζουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα μόρια στο μέλλον για τη θεραπεία άλλων καρκίνων που εκφράζουν ένα συγκεκριμένο lncRNA.

Τα LncRNAs, τα οποία ήταν σχεδόν άγνωστα πριν από μερικές δεκαετίες, ανέλαβαν μεγαλύτερη σημασία ως ζωτικό εργαλείο για την κατανόηση της βιολογίας του καρκίνου. Είναι ενδιαφέρον ότι ορισμένα lncRNA εκφράζονται μόνο σε ορισμένους ιστούς (όπως ο εγκέφαλος) και μπορεί να είναι υπεύθυνα για χαρακτηριστικά που είναι ειδικά για τον άνθρωπο, για παράδειγμα, την αυξημένη ανάπτυξη ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου. Για το λόγο αυτό, τα lncRNAs είναι επίσης ενεργός τομέας έρευνας σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές, όπως η άνοια.

Ελπίζουμε ότι η έρευνα για αυτό το προηγουμένως ασαφές βιολογικό φαινόμενο θα μεταφραστεί σύντομα σε καλύτερες θεραπείες για ανίατες ασθένειες.

Σχετικά με τους συγγραφείς

Φραντσέσκο Κρέα, Ανώτερος Λέκτορας Γενετικής Καρκίνου, Το Ανοιχτό Πανεπιστήμιο και Αζούμα Καλού, Διδακτορικός Φοιτητής Έρευνας, Το Ανοιχτό Πανεπιστήμιο

Σχετικές Βιβλία:

The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma

από τον Bessel van der Kolk

Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Breath: The New Science of a Lost Art

από τον James Nestor

Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους

από τον Steven R. Gundry

Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging

από τον Joel Greene

Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας

από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore

Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.