Seit den 1950er Jahren ist in der Genetik viel passiert, als die berühmten Wissenschaftler Watson und Crick die Struktur der DNA entdeckten. In den 1960er Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass eine große Menge menschlicher DNA zwischen echten "Genen" existierte und bestanden aus wiederholten Sequenzen von sogenanntem Junk-DNA-Müll, in dem Sinne, dass die Forscher zu der Zeit nicht verstehen konnten was Der Code war für.
Die Forschung in den 1970er Jahren zeigte, dass viele nicht-kodierende Sequenzen auch in Genen gefunden wurden, die die Protein-kodierenden Regionen unterbrechen. War all dieses genetische Material wirklich Müll? Natürlich nicht! Es wurde einfach von Geistern wahrgenommen, die zu dieser Zeit nicht wussten, was damit zu tun war.
Was ist wirklich in unserer DNA?
Es stellt sich heraus, dass nur etwa fünf Prozent der menschlichen DNA nach Schätzungen tatsächlich ein Protein kodiert. Für Wissenschaftler aus vergangenen Jahrzehnten würden 95 Prozent der DNA als Müll betrachtet werden.
Wie wäre es mit 2016, 2017 und darüber hinaus? Wenn es um menschliche DNA geht, gibt es noch einiges an unbekanntem, unbekanntem Territorium. Nichtsdestotrotz war microRNA eine wichtige Entdeckung und eine, die auf verschiedene Weise für Krebspatienten relevant ist .
Was ist MicroRNA (miRNA)?
Sie haben vielleicht in der Highschool-Biologie von Messenger-RNA gehört. Es ist das Molekül, das dein Körper verwendet, um neue Proteine zu bilden, und wird mithilfe von DNA als Vorlage gebildet.
Es wird auch von Ribosomen im Akt der Proteinsynthese oder Translation gelesen, um ein neues Protein herzustellen.
Micro-RNA ist anders. MicroRNA oder miRNA ist eine Art von RNA, die nicht zu einem Protein decodiert werden soll. Es ist tatsächlich viel kleiner - eine viel kürzere Sequenz von Code - als die aufwendigen Sequenzen, die dem Körper sagen, wie man ein Protein baut, wie zum Beispiel Insulin.
Also, wenn es nicht für ein Protein kodiert, was ist seine Funktion? Nun, die MiRNA reguliert Gene durch Prozesse, die als "RNA-Silencing" und "post-transkriptionelle Regulation der Genexpression" bekannt sind. Diese Begriffe werden ein bisschen weiter unten erklärt.
Die Rolle von MiRNA im Krebs
Die Entdeckung von miRNAs und anderen nicht-kodierenden RNAs hat viele wichtige Implikationen - und einige von ihnen können für Krebspatienten wie solche mit hämatologischen Malignitäten besonders relevant sein .
MiRNAs haben ihren Einfluss, indem sie regulieren, wie Ihr Körper von DNA zu RNA zu Protein übergeht. Wenn sich herausstellt, dass das interessierende Protein ein mit Krebs in Verbindung stehendes Protein oder eine Verbindung ist, die in wichtigen biologischen Stoffwechselwegen von Krebs gefunden wird, dann kann diese Regulierung durch miRNA möglicherweise eine signifikante Rolle spielen.
Von vielen verschiedenen miRNAs wurde berichtet, dass sie bei Patienten mit verschiedenen Krebsarten aus dem Gleichgewicht geraten oder wissenschaftlich fehlreguliert sind. In den Krebszellen befinden sich diese miRNAs nicht unter der richtigen Regulierung, die in gesunden Zellen beobachtet wird, und daher können abnormale Mengen von miRNAs und abnormale zelluläre Antworten resultieren. Diese Beobachtung über miRNAs muss zu der Hypothese führen, dass miRNAs an der Entstehung von Krebs und am Fortschreiten von Krebs beteiligt sind, sobald sie einmal begonnen haben.
MiRNA wurde zuerst in Bezug auf mehrere Modell-Krebsarten oder Malignitäts-Prototypen einschließlich chronischer lymphatischer Leukämie (CLL ), multiplem Myelom (MM), kutanem T-Zell-Lymphom und Mantelzell-Lymphom verstanden. Tatsächlich hat der Bereich der miRNA bei Krebs seinen Anfang genommen, als eine Forschungsgruppe zeigte, dass zwei miRNAs - miR-15 und miR-16 - in einem Teil eines Chromosoms lokalisiert sind, der bei chronischer lymphatischer Leukämie häufig verloren geht oder deletiert ist.
MiRNA-Signaturen
Seither arbeiten Forscher an "miRNA-Signaturen" - also an unterschiedlichen Profilen erhöhter oder reduzierter miRNA-Spiegel, die für bestimmte Merkmale eines bestimmten Krebses charakteristisch sein können.
Zum Beispiel könnte eine bestimmte miRNA-Signatur mit einem aggressiveren Krebsverhalten in Verbindung gebracht werden. Wenn sie auf diese Weise verwendet werden, werden miRNA-Signaturen manchmal auch als Biomarker bezeichnet.
MiRNA in der Behandlung von Krebs
Die Rolle von miRNA in der Krebstherapie wird derzeit als komplementär betrachtet, in dem Sinne, dass neue und bessere Behandlungen besser auf geeignete Patienten mit miRNA-Signaturen ausgerichtet werden können. Eine Vision für die Zukunft ist, dass Ihr Arzt vielleicht etwas sagen kann wie: "Ihr Krebs hat eine miRNA-Signatur, die mit verbesserten Ergebnissen mit diesem neuen Behandlungsschema verbunden ist, so dass wir diese Behandlungsoption möglicherweise ernsthafter in Erwägung ziehen."
Forscher untersuchen auch die Möglichkeit, Mikro-RNAs als "Tumorsuppressoren" zu verwenden, indem sie sie direkt in die Krebszellen bringen. MiRNAs und andere nicht-kodierende RNAs sind sehr kurze Sequenzen, die sie perfekt für einen Prozess namens Transfektion machen, der Viren verwendet, um die Sequenzen ins Spiel zu bringen.
Ein anderer Bereich von Interesse in Bezug auf die Verwendung von miRNAs ist es, auf Krebszellen zu zielen, die gegen Chemotherapie oder Strahlung resistent sind. Auch wenn die konventionelle Therapie mehr als 98 Prozent der Krebszellen eliminiert, können so genannte Krebs-Stammzellen - Krebszellen im Verborgenen - wiederkehren. Wenn die lauernden Krebszellen mit miRNAs oder anderen nicht-kodierenden RNAs allein oder in Kombination mit anderen Therapien angesprochen werden können, wäre dies ein therapeutischer Fortschritt. Klinische Studien, die miRNA therapeutisch für Leberkrebs und Lungenkrebs verwenden, wurden bereits veröffentlicht, obwohl weitere Studien erforderlich sind.
MiRNA in CLL
Im Westen ist CLL die häufigste Leukämie bei Erwachsenen. Eine häufige chromosomale Veränderung in Verbindung mit CLL ist die Deletion eines Teils von Chromosom 13. Was könnte genetische Information möglicherweise so wichtig sein, dass ihre Deletion zu Krebs führt? Nun, diese fehlende DNA kodiert für miRNAs. Diese Beobachtung führt zu der Hypothese, dass insbesondere die beiden miRNAs miR-15a und miR-16-1 als frühes Ereignis in der Entwicklung von CLL beteiligt sein könnten.
Auch bei CLL - neben einer möglichen Rolle bei der Krebsentwicklung - können miRNAs eine Rolle bei der Chemotherapieresistenz spielen. Die Resistenz gegen Fludarabin, ein Chemotherapeutikum, wurde mit Veränderungen der Spiegel von zwei Mikro-RNAs namens miR-18, miR-22 und miR-21 in Verbindung gebracht.
MiRNA beim multiplen Myelom
In den letzten Jahren haben Forscher festgestellt, dass miRNAs bei Menschen mit multiplem Myelom oder MM unterschiedlich exprimiert werden.
In der Tat hat eine Gruppe von Forschern - Pichiorri und Kollegen - verwendet, was über miRNA-Signaturen bekannt ist, um die verschiedenen Manifestationen des Myeloms zu profilieren. Die Plasmazelle ist eine weiße Blutzelle, die Antikörper bilden kann, und diese Familie von Zellen - ein Mitglied der B-Lymphozyten-Familie - wird bei MM krebsartig. Multiple Myelome können sich aus einer benignen Erkrankung entwickeln, die als monoklonale Gammopathie unbestimmter Signifikanz (MGUS) bezeichnet wird, und diese Forschungsgruppe fand Unterschiede, wenn Sie von einer gesunden Plasmazelle zu einer gutartigen, aber präkanzerösen MGUS zu MM, der vollwertigen Malignität, übergehen.
Im Jahr 2008 berichteten Pichiorri und Kollegen über ein umfassendes miRNA-Expressionsprofil von normalen Plasmazellen, MGUS und MM. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass miRNAs als Regulatoren der Zellentwicklung gut funktionieren, während der Körper gesunde Blutzellen bildet , oder während einer normalen, gesunden Hämatopoese; aber dass miRNA-Veränderungen beteiligt sein können oder andere Veränderungen auf dem Weg zur Malignität begleiten können. Eine gestörte Verarbeitung von miRNAs wurde auch mit einem Hochrisiko-Multiplen Myelom in Verbindung gebracht.
Ultraviolettes Licht und MiRNA im Melanom
MiRNAs können auch verwendet werden, um zu helfen, die Anfälligkeit einer Person für Krebs aufzuklären. Eine kürzlich durchgeführte Studie untersuchte Zusammenhänge zwischen ultravioletter Strahlenexposition und Melanomentwicklung bei jungen weiblichen Probanden. Acht gesunde , hellhäutige Frauen im Alter zwischen 31 und 38 Jahren wurden mit neun hellhäutigen Frauen im Alter von 35 bis 46 Jahren verglichen , die ein Melanom entwickelt hatten .
Melanozyten sind jene Zellen, die Melanin bilden, unser menschliches Pigment, das für Dinge wie Haare, Haut und Augenfarbe verantwortlich ist. Melanozyten sind auch die Zellen, die beim Melanom krebsartig werden. In Studien hat die Exposition der Haut mit UV-Strahlen das Gleichgewicht der miRNA-Expression in normalen humanen Melanozyten-Hautzellen gestört - aber diese UV-induzierten miRNA-Veränderungen unterschieden sich dramatisch zwischen gesunden Frauen und denen mit Melanom in der Vergangenheit, was darauf hindeutet, dass Melanozyten in bestimmten Menschen, obwohl scheinbar normal, reagieren bereits anders auf UV-Strahlen, was ihr Risiko für zukünftige Krebsentwicklung erklären könnte.
Interessanterweise spiegelten Melanozyten gesunder Personen bei gleicher UV-Strahlung diese Veränderungen nicht wider. Diese Ergebnisse, die wesentlich von der Expression von Mikro-RNA abhängen, können Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie Melanome beginnen und wie sie verhindert werden können, und neue Forschungsideen und therapeutische Strategien vorantreiben.
Quellen
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