Niektóre długie niekodujące RNA ułatwiają namnażanie się komórek rakowych. nobeastsofierce/Shutterstock

Komórki są podstawowym budulcem wszystkich żywych istot. Tak więc, aby leczyć lub wyleczyć prawie każdą chorobę lub stan – w tym raka – najpierw musisz mieć podstawową wiedzę na temat biologii komórki.

Chociaż naukowcy dość dobrze rozumieją, co robi każdy składnik komórki, wciąż są rzeczy, których o nich nie wiemy – w tym rola, jaką niektóre cząsteczki RNA odgrywają w komórce. Znalezienie odpowiedzi na to pytanie może mieć kluczowe znaczenie w opracowywaniu dalszych metod leczenia raka, co staraliśmy się odkryć w naszych badaniach.

Trzy rodzaje cząsteczek niosą informacje w komórce, a każda z tych cząsteczek spełnia swoją własną ważną funkcję. Pierwszym z nich jest DNA, które zawiera opisaną na stałe informację genetyczną (jak księga instrukcji). Drugi, RNA, jest tymczasową kopią jednej konkretnej instrukcji, która pochodzi z DNA. Ostatnie są białka wytwarzane dzięki informacjom dostarczonym przez RNA. Białka te są „kołami roboczymi” komórek, które wykonują określone funkcje, takie jak pomaganie komórkom w poruszaniu się, reprodukcji i generowaniu energii.

Zgodnie z tym modelem, RNA od dawna postrzegano jako jedynie pośrednik między DNA a białkami. Ale naukowcy zaczynają odkrywać, że RNA jest czymś więcej niż tylko pośrednikiem. W rzeczywistości ta przeoczona cząsteczka może skrywać sekret progresji raka.

Nasza grupa badawcza niedawno odkryte nowy typ RNA, który napędza progresję raka bez wytwarzania białka. Uważamy, że tego typu odkrycie może utorować drogę do zupełnie nowego sposobu celowania w komórki rakowe. Ale aby zrozumieć, jak to jest możliwe, najpierw ważne jest poznanie różnych rodzajów RNA, które mamy w naszym ciele.

Tajemnica RNA

Tylko około 1% DNA jest kopiowane do RNA, które tworzą białka. Inne RNA pomagają w produkcji białek. Od dawna zakładano, że reszta (znana jako niekodujące RNA) nie pełni żadnej funkcji w ludzkim ciele. Jednak ostatnie badania podważają te założenia, pokazując, że te „bezużyteczne” RNA faktycznie działają bardzo konkretny cel. W rzeczywistości te „niekodujące” RNA regulują funkcje wielu genów, kontrolując w ten sposób kluczowe aspekty życia komórek (takie jak ich zdolność do poruszania się).

Najliczniejszym rodzajem niekodujących RNA są długie niekodujące RNA (lncRNA). Są to długie cząsteczki, które oddziałują z wieloma różnymi cząsteczkami w komórce. A jak odkryli naukowcy, te złożone struktury umożliwiają zachodzenie wielu różnych funkcji między komórkami.

Na przykład niektóre lncRNA „chwytają” różne białka i gromadzą je, aby działały w określonej przestrzeni komórkowej – takiej jak ten sam segment genu. Ta funkcja jest niezbędna do kontrolowania inaktywacji niektórych genów podczas rozwoju. Jak komórki zamieniają DNA w białko. Fantazyjne Tapis/Shutterstock

Ale w przeciwieństwie do innych białek w ciele, nie możemy zidentyfikować funkcji cząsteczki lncRNA po prostu patrząc na jej sekwencję DNA. Nieznajomość jego normalnej funkcji oznacza również, że nie możemy badać roli tej cząsteczki w wywoływaniu chorób, w tym raka.

LncRNA a rak

Nasza grupa badawcza – i inni – zaczynają rozumieć wiele ważnych funkcji lncRNA w progresji raka. Na przykład wiemy, że niektóre lncRNA ułatwiają komórkom nowotworowym namnażanie się, interakcję z pobliskimi komórkami i ucieczkę przed układem odpornościowym organizmu. W przeciwieństwie do białek, które są obecne w różnych typach komórek, każdy lncRNA jest obecny w jednym konkretnym typie komórek i można go wykryć w płynach ustrojowych, takich jak krew. Te cechy czynią je bardzo atrakcyjnymi narzędziami diagnostycznymi i terapeutycznymi.

In nasza najnowsza pracaZidentyfikowaliśmy lncRNA, który jest obecny w najbardziej agresywnej postaci raka prostaty. Aby odkryć ten specyficzny lncRNA, przeanalizowaliśmy profile RNA od setek pacjentów z rakiem prostaty. Odkryliśmy, że ten lncRNA był często związany tylko z najbardziej agresywnymi formami.

Odkryliśmy również, że lncRNA pełni dwie odrębne funkcje: jedną w jądrze ("rdzeń" komórki zawierającym DNA) i drugą w cytoplazmie (zewnętrzna część komórki, zawierająca różne organelle (takie jak mitochondria). W jądrze komórki lncRNA wiąże się z białkiem i kieruje je do określonego odcinka DNA, gdzie może aktywować gen. Mechanizm ten zwiększa zdolność komórek raka prostaty do rozprzestrzeniania się do innych tkanek. lncRNA wiąże się z innym RNA i wspomaga namnażanie się komórek rakowych.

Ponieważ ten lncRNA był powiązany z progresją raka, zdecydowaliśmy się zaprojektować nowy rodzaj leków, które mogłyby go celować. Zrobiliśmy to za pomocą cząsteczek zwanych „antysensowne oligonukleotydy”, które są obecnie testowane w badaniach klinicznych. Są to małe odcinki syntetycznego DNA, które wiążą docelowy RNA i powodują jego rozpad. Korzystając z tych cząsteczek, odkryliśmy, że celując w lncRNA, byliśmy w stanie zatrzymać zarówno wzrost, jak i rozprzestrzenianie się raka. Mamy nadzieję, że w przyszłości wykorzystamy te molekuły do ​​leczenia innych nowotworów, które wykazują ekspresję specyficznego lncRNA.

LncRNA, które były praktycznie nieznane kilkadziesiąt lat temu, nabrały większego znaczenia jako istotne narzędzie do zrozumienia biologii raka. Co ciekawe, niektóre lncRNA ulegają ekspresji tylko w niektórych tkankach (takich jak mózg) i mogą być odpowiedzialne za cechy charakterystyczne dla człowieka, na przykład zwiększony rozwój niektórych obszarów mózgu. Z tego powodu lncRNA są również aktywny obszar badań w zaburzeniach neurodegeneracyjnych, takich jak otępienie.

Mamy nadzieję, że badania nad tym dotychczas niejasnym zjawiskiem biologicznym wkrótce przełożą się na lepsze metody leczenia nieuleczalnej choroby.

O Autorach

Franciszek Krea, Starszy Wykładowca Genetyki Nowotworów, Otwarty uniwersytet i Azuma Kalu, doktorant, Otwarty uniwersytet

Powiązane książki:

Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce

przez Jamesa Nestora

Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała

przez Stevena R. Gundry'ego

Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się

autorstwa Joela Greene'a

Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony

autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a

Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.