Vad MicroRNAs betyder i cancer
Forskning på 1970-talet visade att många icke-kodande sekvenser också fanns inom gener som stör de proteinkodande regionerna. Var allt detta genetiska material verkligen skräp? Självklart inte! Det uppfattades helt enkelt som sådant av sinnen som inte visste vad man skulle göra med den då.
Vad som verkligen är i vårt DNA?
Det visar sig att endast cirka fem procent av mänskligt DNA kodar för ett protein, enligt uppskattningar. Så till forskare från årtionden förbi, skulle 95 procent av DNA anses vara skräp.Vad sägs om 2016, 2017 och bortom? När det gäller mänskligt DNA finns det fortfarande en hel del okartade, okända territorier. Ändå var mikroRNA en viktig upptäckt och en som är relevant för cancerpatienter på olika sätt.
Vad är MicroRNA (miRNA)?
Du kanske har hört talas om Messenger RNA i gymnasiet biologi. Det är den molekyl som din kropp använder för att skapa nya proteiner och bildas med DNA som en mall. Det läses också av ribosomer i akten av proteinsyntes eller translation, för att skapa ett nytt protein.Mikro-RNA är annorlunda. MicroRNA, eller miRNA, är en typ av RNA som inte är avsett att avkodas till ett protein. Det är faktiskt sätt mindre - en mycket kortare kodsekvens än de utarbetade sekvenserna som berättar för kroppen hur man bygger ett protein, som insulin, till exempel.
Så om det inte kodar för ett protein, vad är dess funktion? Jo, MiRNA verkar för att reglera gener genom processer som kallas "RNA-silning" och "post-transkriptionell reglering av genuttryck". Dessa termer förklaras lite längre nedan.
Rollen av MiRNA i cancer
Upptäckten av miRNA och andra icke-kodande RNA har många viktiga konsekvenser - och några av dem kan vara särskilt relevanta för cancerpatienter, såsom de med hematologiska maligniteter.MiRNA har sitt inflytande genom att reglera hur din kropp går från DNA till RNA till protein. När proteinet av intresse visar sig vara ett cancerrelaterat protein eller en förening som finns i viktiga biologiska vägar av cancer, kan denna reglering av miRNA potentiellt ha en betydande roll.
Många olika miRNA har rapporterats vara out-of-whack eller i vetenskapliga termer, dysreglerade, hos patienter med olika typer av cancer. I cancercellerna är dessa miRNA inte under korrekt reglering sedd i friska celler, och därför kan abnorma nivåer av miRNA och abnorma cellulära reaktioner resultera. Denna observation om miRNAs måste leda till hypotesen att miRNAs är involverade i utvecklingen av cancer och i utvecklingen av cancer, en gång påbörjad.
MiRNA var först förstås i termer av flera modell cancer eller prototyp maligniteter, inklusive kronisk lymfatisk leukemi (KLL), multipelt myelom (MM), kutant T-cellslymfom och mantelcellslymfom. Faktum är att området miRNA i cancer verkligen fick sin början när en forskargrupp visade att två miRNA-MIR-15 och MIR-16-var belägna i en del av en kromosom som ofta försvinner eller tas bort vid kronisk lymfatisk leukemi.
MiRNA-signaturer
Sedan dess har forskare arbetat med "miRNA-signaturer" - det vill säga olika profiler av förhöjda eller minskade miRNA-nivåer som kan vara karakteristiska för någon egenskap av en given cancer. Till exempel kan en särskild miRNA-signatur komma att associeras med mer aggressivt cancerbeteende. När det används på detta sätt kallas även miRNA-signaturer ibland som biomarkörer.MiRNA i behandling av cancer
MiRNAs roll i cancerbehandling är för närvarande tänkt som komplementär, i den meningen att nya och bättre behandlingar kan riktas bättre till lämpliga patienter som använder miRNA-signaturer. En vision för framtiden är att din läkare kanske kan säga något som: "Din cancer har en miRNA-signatur som är förknippad med förbättrade resultat med den nya behandlingsregimen, så vi kanske vill ge detta behandlingsalternativ mer allvarlig hänsyn."Forskare ser också på möjligheten att använda mikro-RNA som "tumörsuppressorer" genom att få dem att gå direkt in i cancercellerna. MiRNA och andra icke-kodande RNA är mycket korta sekvenser, vilket gör dem perfekta för en process som kallas transfektion, som använder virus för att flytta sekvenserna till spel.
Ett annat intresseområde med avseende på användning av miRNA är att rikta sig mot cancerceller som är resistenta mot kemoterapi eller strålning. Även när konventionell terapi eliminerar mer än 98 procent av cancercellerna, kan några så kallade cancerstamceller - cancerceller i att dölja det - ge upphov till återkommande. Om de lurande cancercellerna kan riktas mot miRNA eller andra icke-kodande RNA, ensamma eller i kombination med andra terapier, skulle detta representera en terapeutisk förskott. Kliniska prövningar med miRNA terapeutiskt för levercancer och lungcancer har redan publicerats, även om fler studier behövs.
MiRNA i CLL
I väst är CLL den vanligaste leukemi hos vuxna. En vanlig kromosomförändring i samband med CLL är borttagningen av en del av kromosom 13. Vad kan genetisk information eventuellt vara så viktig att dess borttagning leder till cancer? Tja, fann detta saknade DNA att koda till miRNAs. Denna observation leder till hypotesen att de två specifika miRNA-namnen - benämnda miR-15a och miR-16-1 kan vara involverade som en tidig händelse vid utvecklingen av CLL.Även i CLL - förutom en möjlig roll vid cancerutveckling - kan miRNA ha en roll i kemoterapi resistens. Resistens mot fludarabin, ett kemo-läkemedel, har förknippats med förändringar i halterna av två mikro-RNA med namnet miR-18, miR-22 och miR-21.
MiRNA i multipelt myelom
Under de senaste åren har forskare bestämt att miRNAs uttrycks annorlunda hos personer med multipelt myelom eller MM.Faktum är att en grupp forskare-Pichiorri och kollegor-har använt det som är känt om miRNA-signaturer för att profilera de olika manifestationerna av myelom. Plasmacellen är en vit blodkropp som kan göra antikroppar, och denna cellfamilj - en medlem av B-lymfocytfamiljen - får cancer i MM. Flera myelom kan utvecklas från en godartad tillstånd som kallas mgus (MGUS), och detta forskargrupp fann skillnader som du fortsätter från friska plasmacell till godartad men precancerösa MGUS till MM, den fullfjädrad malignitet.
Under 2008 rapporterade Pichiorri och kollegor en omfattande miRNA-expressionsprofilering av normala plasmaceller, MGUS och MM. Växande bevis tyder på att miRNA fungerar som fynd som regulatorer av cellutveckling medan kroppen gör friska blodceller eller vid normal, hälsosam hematopoiesis; men att miRNA förändringar kan vara involverade eller kan följa med andra förändringar på vägen till malignitet. Försämrad behandling av miRNA har också associerats med högrisk multipel myelom.
Ultraviolett ljus och MiRNA i melanom
MiRNA kan också användas för att hjälpa till att kasta ljus över en persons mottaglighet för cancer. En ny studie undersökte sambandet mellan ultraviolett strålningsexponering och melanomutveckling hos unga kvinnliga volontärer. Åtta hälsosam, rättvisa kvinnor mellan åldrarna 31 och 38 jämfördes med nio skinniga kvinnor i åldrarna 35 till 46 vem hade utvecklat melanom.Melanocyter är de celler som gör melanin, vårt mänskliga pigment, som är ansvarigt för saker som hår, hud och ögonfärg. Melanocyter är också cellerna som blir cancer i melanom. I studier, exponering av huden för UV-strålar rubba balansen i miRNA uttryck i normala humana melanocyt hudceller-men dessa UV-inducerad miRNA förändringar skilde kraftigt mellan friska kvinnor och de med en historia av melanom i det förflutna, vilket tyder på att melanocyter i vissa människor, men som synes normalt, svarar redan annorlunda mot UV-strålar, vilket kan förklara deras risk för framtida cancerutveckling.
Intressant är att melanocyter av friska individer, vid exponering för samma UV-strålning, inte speglade dessa förändringar. Dessa resultat som är viktiga beroende av mikro-RNA-uttryck kan hjälpa forskare att bättre förstå hur melanom börjar och hur det kan förebyggas, samt stimulera nya forskningsidéer och terapeutiska strategier.
