Mye har skjedd i genetikk siden 1950-tallet da de berømte forskerne Watson og Crick oppdaget DNA-strukturen. På 1960-tallet oppdaget forskerne at en stor mengde menneskelig DNA eksisterte mellom bona fide «gener» og besto av gjentatte sekvenser av såkalt junk DNA-søppel, i den forstand at forskerne på det tidspunktet ikke kunne forstå hva koden var ment for.
Forskning på 1970-tallet viste at mange ikke-kodende sekvenser også ble funnet innenfor -gener, forstyrrende proteinkodende regioner. Var alt dette genetiske materialet virkelig søppel? Selvfølgelig ikke! Det var bare oppfattet som sådan av sinn som ikke visste hva de skulle gjøre med det på den tiden.
Hva er egentlig i vårt DNA?
Det viser seg at bare omtrent fem prosent av menneskelig DNA faktisk koder for et protein, ifølge estimater. Så til forskere fra årtier tidligere, vil 95 prosent av DNA bli betraktet som søppel.
Hva med 2016, 2017, og utover? Når det gjelder menneskelig DNA, er det fortsatt ganske ukjent, ukjent territorium. Ikke desto mindre var microRNA en viktig oppdagelse og en som er relevant for kreftpasienter på en rekke måter.
Hva er MicroRNA (miRNA)?
Du har kanskje hørt om messenger RNA i videregående biologi. Det er det molekylet kroppen bruker til å lage nye proteiner og dannes ved hjelp av DNA som en mal.
Det blir også lest av ribosomer i virkningen av proteinsyntese, eller oversettelse, for å lage et nytt protein.
Mikro-RNA er annerledes.MicroRNA, eller miRNA, er en slags RNA som ikke er ment å bli dekodet til et protein. Det er faktisk en måte mindre – en mye kortere kode-kode enn de utførlige sekvensene som forteller kroppen hvordan man bygger et protein, for eksempel insulin, for eksempel.
Så hvis det ikke kodes for et protein, hva er dens funksjon? Vel, MiRNA virker for å regulere gener gjennom prosesser kjent som "RNA-silencing" og "post-transkripsjonell regulering av genuttrykk." Disse vilkårene forklares litt nærmere nedenfor.
MiRNAs rolle i kreft
Oppdagelsen av miRNAer og andre ikke-kodende RNA har mange viktige implikasjoner – og noen av dem kan være spesielt relevante for kreftpasienter som de som har hematologiske maligniteter.
MiRNA har sin innflytelse ved å regulere hvordan kroppen din går fra DNA til RNA til protein. Når proteinet av interesse viser seg å være et kreftrelatert protein eller en forbindelse som finnes i viktige biologiske veier for kreft, kan denne reguleringen av miRNA potensielt ha en betydelig rolle.
Mange forskjellige miRNA har blitt rapportert å være ujevn, eller vitenskapelig, dysregulert, hos pasienter med ulike typer kreft. I kreftcellene er disse miRNAene ikke under riktig regulering sett i friske celler, og derfor kan unormale nivåer av miRNA og unormale cellulære responser oppstå. Denne observasjonen om miRNAs må føre til hypotesen om at miRNA er involvert i utviklingen av kreft og i utviklingen av kreft, en gang startet.
MiRNA ble først forstått i form av flere kreftformer eller prototype maligniteter, inkludert kronisk lymfocytisk leukemi (CLL), multiple myelom (MM), kutant T-celle lymfom og mantelcellelymfom. Faktisk var feltet miRNA i kreft virkelig startet da en forskningsgruppe viste at to miRNAs-miR-15 og miR-16 befant seg i en del av et kromosom som ofte blir tapt eller slettet ved kronisk lymfocytisk leukemi.
MiRNA Signaturer
Siden da har forskere jobbet med "miRNA signaturer" – det vil si forskjellige profiler av forhøyede eller reduserte miRNA nivåer som kan være karakteristiske for noen attributt til en gitt kreft.
For eksempel kan en bestemt miRNA signatur komme til å bli assosiert med mer aggressiv kreftoppførsel. Når de brukes på denne måten, blir også miRNA-signaturer noen ganger referert til som biomarkører.
MiRNA i behandling av kreft
Rollen av miRNA i kreftbehandling er for tiden tenkt som komplementær, i den forstand at nye og bedre behandlinger kan bli bedre målrettet mot aktuelle pasienter som bruker miRNA signaturer. Et visjon for fremtiden er at legen din kan være i stand til å si noe som: "Kreft har en miRNA-signatur som er knyttet til forbedrede utfall med denne nye behandlingsregime, så vi vil kanskje gi denne behandlingsalternativet mer seriøs vurdering."
Forskere ser også på muligheten for å bruke mikro-RNA som "svulstundertrykkere" ved å få dem til å gå direkte inn i kreftcellene. MiRNAer og andre ikke-kodende RNA er svært korte sekvenser, noe som gjør dem perfekte for en prosess som kalles transfeksjon, som bruker virus til å flytte sekvensene til spill. Et annet område av interesse med hensyn til bruk av miRNA er å målrette mot kreftceller som er resistente mot kjemoterapi eller stråling. Selv når konvensjonell terapi eliminerer mer enn 98 prosent av kreftceller, kan noen såkalte kreftstamceller – kreftceller i skjul – som igjen, gi opphav til tilbakefall. Hvis de lurkerende kreftcellene kan målrettes med miRNAer eller andre ikke-kodende RNAer, alene eller i kombinasjon med andre terapier, vil dette utgjøre et terapeutisk fremskritt. Kliniske studier med miRNA terapeutisk for leverkreft og lungekreft er allerede publisert, men flere studier er nødvendig.
MiRNA i CLL
I Vesten er CLL den hyppigste leukemi hos voksne. En vanlig kromosomal forandring knyttet til CLL er sletting av en del av kromosom 13. Hva kan genetisk informasjon muligens være så viktig at slettingen fører til kreft? Vel, dette manglende DNA ble funnet å kode til miRNAs. Denne observasjonen fører til hypotesen om at de to miRNAene spesielt – kalt miR-15a og miR-16-1, kan være involvert som en tidlig begivenhet i utviklingen av CLL.
Også i CLL – i tillegg til en mulig rolle i utviklingen av kreft – kan miRNAer ha en rolle i kjemoterapi motstand. Resistens mot fludarabin, et kjemisk legemiddel, har vært assosiert med endringer i nivåene av to mikro-RNAer kalt miR-18, miR-22 og miR-21.
MiRNA i Multipelt Myelom
I de senere år har forskere funnet ut at miRNAer er forskjellig uttrykt hos personer med myelom eller MM.
Faktisk har en gruppe forskere-Pichiorri og kolleger brukt det som er kjent om miRNA-signaturer for å profilere de forskjellige manifestasjonene av myelom. Plasma cellen er en hvit blodcelle som kan lage antistoffer, og denne familien av celler, et medlem av B-lymfocyttfamilien, er kreftfremkallende i MM. Flere myelomer kan utvikle seg fra en godartet tilstand som kalles monoklonal gammopati av ubestemt betydning (MGUS), og denne forskergruppen fant forskjeller når du går fra en sunn plasmacelle til godartet, men forgjengelig MGUS, til MM, den fullverdige maligniteten.
I 2008 rapporterte Pichiorri og kollegaer en omfattende miRNA-uttrykksprofilering av normale plasmaceller, MGUS og MM. Voksende bevis indikerer at miRNAer fungerer like bra som regulatorer av celleutvikling mens kroppen lager friske blodceller, eller under normal, sunn hematopoiesis; men at miRNA endringer kan være involvert eller kan følge andre endringer på vei til malignitet. Forringet behandling av miRNA har også vært assosiert med høyrisiko-myelom.
Ultraviolett lys og MiRNA i melanom
MiRNAs kan også brukes til å skape lys på en persons følsomhet mot kreft. En nylig studie undersøkte sammenhenger mellom eksponering for ultrafiolett stråling og melanomutvikling hos unge kvinnelige frivillige. Åtte
friske , rettferdige kvinner mellom 31 og 38 år ble sammenlignet med ni rettferdige kvinner i alderen 35 til 46som hadde utviklet melanom .Melanocytter er de cellene som lager melanin, vårt humane pigment, som er ansvarlig for ting som hår, hud og øyenfarge. Melanocytter er også cellene som blir kreftfremkallende i melanom. I studier har eksponering av hud til UV-stråler opprørt balansen mellom miRNA-ekspresjon i normale humane melanocytt hudceller – men disse UV-induserte miRNA endringene varierte dramatisk mellom friske kvinner og de med tidligere melanom, noe som tyder på at melanocytter i visse folk, men tilsynelatende normale, reagerer allerede annerledes på UV-stråler, noe som kan forklare risikoen for fremtidig kreftutvikling.
Det var interessant at melanocytter av friske personer, ved eksponering for samme UV-stråling, ikke gjenspeiler disse endringene. Disse funnene som er viktigst avhengig av mikro-RNA-uttrykk, kan hjelpe forskere bedre å forstå hvordan melanom begynner og hvordan det kan forebygges, samt stimulere nye forskningsideer og terapeutiske strategier.
