Der er sket meget i genetik siden 1950’erne, da de berømte forskere Watson og Crick opdagede strukturen af DNA. I 1960’erne opdagede forskerne, at en stor mængde menneskeligt DNA eksisterede mellem bona fide ‘gener’ og bestod af gentagne sekvenser af såkaldt junk DNA-junk i den forstand, at forskerne på det tidspunkt ikke kunne forstå, hvad Koden var beregnet til.
Forskning i 1970’erne viste, at mange ikke-kodende sekvenser også blev fundet inden for gener, afbryde de proteinkodende regioner. Var alt dette genetiske materiale virkelig uønsket? Selvfølgelig ikke! Det blev simpelthen opfattet som sådan af sind, der ikke vidste hvad de skulle gøre med det på det tidspunkt.
Hvad er der virkelig i vores DNA?
Det viser sig, at kun omkring fem procent af humant DNA faktisk koder for et protein, ifølge estimater. Så til forskere fra årtier tidligere, vil 95 procent af DNA blive betragtet som uønsket.
Hvad med 2016, 2017 og videre? Når det kommer til menneskeligt DNA, er der stadig en del af ukendte, ukendte områder. Ikke desto mindre var microRNA en vigtig opdagelse og en, der er relevant for kræftpatienter på en række måder.
Hvad er MicroRNA (miRNA)?
Du har måske hørt om messenger RNA i gymnasiet biologi. Det er det molekyle, din krop bruger til at lave nye proteiner og dannes ved hjælp af DNA som en skabelon.
Det læses også af ribosomer i virkningen af proteinsyntese, eller translation, for at fremstille et nyt protein.
Micro-RNA er anderledes.MicroRNA, eller miRNA, er en slags RNA, der ikke er beregnet til at blive dekodet til et protein. Det er faktisk en måde mindre – en meget kortere sekvens af kode-end de udførlige sekvenser, der fortæller kroppen, hvordan man bygger et protein, f.eks. Insulin.
Så hvis det ikke kodes for et protein, hvad er dens funktion? Nå, MiRNA virker til at regulere gener gennem processer kendt som ‘RNA silencing’ og ‘post-transkriptionel regulering af genekspression.’ Disse udtryk forklares lidt længere nedenfor.
MiRNAs rolle i kræft
Opdagelsen af miRNA’er og andre ikke-kodende RNA’er har mange vigtige implikationer – og nogle af dem kan være særligt relevante for kræftpasienter som dem med hæmatologiske maligniteter.
MiRNA’er har deres indflydelse ved at regulere, hvordan din krop går fra DNA til RNA til protein. Når proteinet af interesse viser sig at være et cancerrelateret protein eller en forbindelse, der findes i nøglebiologiske veje for kræft, kan denne regulering af miRNA potentielt have en betydelig rolle.
Mange forskellige miRNA’er er blevet rapporteret at være uberørte eller videnskabelige dysregulerede hos patienter med forskellige former for kræft. I kræftcellerne er disse miRNA’er ikke under den korrekte regulering set i raske celler, og derfor kan abnormale niveauer af miRNA’er og unormale cellulære reaktioner resultere. Denne observation om miRNAs må føre til hypotesen om, at miRNA’er er involveret i udviklingen af kræft og i udviklingen af kræft, når de er begyndt.
MiRNA blev først forstået i form af flere modelcancer eller prototype maligniteter, herunder kronisk lymfocytisk leukæmi (CLL), multiple myelom (MM), kutant T-celle lymfom og mantelcellelymfom. Faktisk blev området for miRNA i kræft virkelig startet, da en forskningsgruppe viste, at to miRNAs-miR-15 og miR-16-var placeret i en del af et kromosom, der ofte tabes eller slettes i kronisk lymfocytisk leukæmi.
MiRNA Signaturer
Siden da har forskere arbejdet på "miRNA signaturer" – det vil sige forskellige profiler af forhøjede eller reducerede miRNA niveauer, der kan være karakteristiske for en hvilken som helst egenskab af en given kræft.
For eksempel kan en bestemt miRNA-underskrift komme til at være forbundet med mere aggressiv kræftfremførsel. Når de bruges på denne måde, er miRNA-signaturer også nogle gange omtalt som biomarkører.
MiRNA i behandling af kræft
Den rolle, som miRNA spiller i kræftbehandlingen, er i øjeblikket påtænkt som komplementær i den forstand, at nye og bedre behandlinger kan målrettes bedre til passende patienter, der bruger miRNA signaturer. En vision for fremtiden er, at din læge måske vil sige noget om: "Din kræft har en miRNA-underskrift, der er forbundet med forbedrede resultater med dette nye behandlingsregime, så vi vil måske gerne give denne behandlingsmulighed mere seriøs overvejelse."
Forskere ser også på muligheden for at bruge mikro-RNA’er som "tumor suppressorer" ved at få dem til at gå direkte inde i kræftcellerne. MiRNA’er og andre ikke-kodende RNA’er er meget korte sekvenser, hvilket gør dem perfekte til en proces kaldet transfektion, der bruger vira til at flytte sekvenserne til spil. Et andet område af interesse med hensyn til anvendelsen af miRNA’er er at målrette mod kræftceller, der er resistente mod kemoterapi eller stråling. Selv når konventionel terapi eliminerer mere end 98 procent af kræftcellerne, kan eventuelle såkaldte cancerstamceller – kræftceller i skjul – forblive give anledning til gentagelse. Hvis de lurkerende kræftceller kan målrettes med miRNA’er eller andre ikke-kodende RNA’er, alene eller i kombination med andre terapier, vil dette udgøre et terapeutisk fremskridt. Kliniske forsøg med miRNA terapeutisk for levercancer og lungekræft er allerede blevet offentliggjort, selvom flere undersøgelser er nødvendige.
MiRNA i CLL
I Vesten er CLL den hyppigste leukæmi hos voksne. En fælles kromosomændring forbundet med CLL er sletningen af en del af kromosom 13. Hvad kunne genetiske oplysninger muligvis være så vigtige, at dets sletning fører til kræft? Godt, dette manglende DNA blev fundet at kode for miRNA’er. Denne observation fører til hypotesen om, at især de to miRNA’er – navngivet miR-15a og miR-16-1, kan være involveret som en tidlig begivenhed i udviklingen af CLL.
Også i CLL – ud over en mulig rolle i kræftudvikling – kan miRNA’er have en rolle i kemoterapi resistens. Modstandsdygtighed over for fludarabin, et kemisk lægemiddel, har været forbundet med ændringer i niveauerne af to mikro RNA’er med navnet miR-18, miR-22 og miR-21.
MiRNA i Multipel Myelom
I de senere år har forskere fundet ud af, at miRNA’er udtrykkes forskelligt hos mennesker med multiple myelom eller MM.
Faktisk har en gruppe forskere-Pichiorri og kolleger brugt hvad der er kendt om miRNA-signaturer for at profilere de forskellige manifestationer af myelom. Plasmacellen er en hvid blodcelle, der kan danne antistoffer, og denne familie af celler – et medlem af B-lymfocytfamilien – får kræft i MM. Multiple myelomer kan udvikle sig fra en godartet tilstand kaldet monoklonal gammopati af ubestemt betydning (MGUS), og denne forskergruppe fandt forskelle i takt med at du går fra sund plasmacelle til godartet, men precancerøst MGUS til MM, den fuldstændige malignitet.
I 2008 rapporterede Pichiorri og kolleger en omfattende miRNA ekspressionsprofilering af normale plasmaceller, MGUS og MM. Voksende bevis viser, at miRNA’er fungerer fint som regulatorer af celleudvikling, mens kroppen producerer raske blodlegemer eller under normal, sund hæmatopoiesis; men at miRNA ændringer kan være involveret eller kan ledsage andre ændringer på vejen til malignitet. Forringet behandling af miRNA’er har også været forbundet med højrisiko-multipel myelom.
Ultraviolet lys og MiRNA i melanom
MiRNAs kan også bruges til at hjælpe med at kaste lys over en persons modtagelighed for kræft. En nylig undersøgelse undersøgte forbindelserne mellem eksponering af ultraviolet stråling og udvikling af melanom hos unge kvindelige frivillige. Otte
sunde , fair-skinned kvinder mellem 31 og 38 år blev sammenlignet med ni fair-skinned kvinder i alderen 35 til 46, der havde udviklet melanom .Melanocytter er de celler, der producerer melanin, vores menneskelige pigment, som er ansvarlig for ting som hår, hud og øjenfarve. Melanocytter er også cellerne, der bliver cancerøse i melanom. I undersøgelser har eksponering af hud til UV-stråler forstyrret balancen af miRNA-ekspression i normale humane melanocyt hudceller – men disse UV-inducerede miRNA-forandringer varierede dramatisk mellem raske kvinder og dem med tidligere melanomhistorier, hvilket tyder på, at melanocytter i visse Folk, selvom tilsyneladende normale, reagerer allerede forskelligt på UV-stråler, hvilket kan forklare deres risiko for fremtidig kræftudvikling.
Interessant nok afspejlede melanocytter af raske individer ved eksponering for den samme UV-stråling ikke disse ændringer. Disse resultater, som vigtigere afhænger af mikro-RNA-udtryk, kan hjælpe forskere bedre til at forstå, hvordan melanom begynder og hvordan det kan forebygges, samt stimulere nye forskningsideer og terapeutiske strategier.
