Ce înseamnă microARN-uri în cancer

Multe lucruri s-au petrecut în genetică încă din anii 1950, când cercetătorii celebri Watson și Crick au descoperit structura ADN-ului. În anii 1960, oamenii de știință au descoperit că o mare cantitate de ADN uman a existat între genele bona fide și a constat din secvențe repetate ale așa-numitei junk ADN-uri junk, în sensul că cercetătorii de atunci nu au putut înțelege ce codul a fost destinat.
Cercetarea din anii 1970 a arătat că multe secvențe non-codificate au fost de asemenea găsite în gene, care întrerup regiunile care codifică proteinele. Toate materialele genetice au fost cu adevărat junk? Desigur că nu! Pur și simplu a fost percepută ca atare de minți care nu știau ce să facă cu ea în acel moment.

Ce este cu adevărat în ADN-ul nostru?

Se pare că doar aproximativ cinci procente din ADN-ul uman codifică o proteină, conform estimărilor. Deci, oamenilor de știință din ultimele decenii, 95% din ADN-ul ar fi considerat junk.
Ce zici de 2016, 2017 și dincolo? Când vine vorba de ADN-ul uman, există încă un anumit teritoriu nerecunoscut și nerecunoscut. Cu toate acestea, microRNA a fost o descoperire importantă și una care este relevantă pentru pacienții cu cancer într-o varietate de moduri.

Ce este microRNA (miRNA)?

S-ar putea să fi auzit de ARN mesager în biologia liceului. Este acea moleculă pe care corpul o folosește pentru a produce noi proteine ​​și se formează folosind ADN ca șablon. De asemenea, este citit de ribozomi în acțiunea de sinteză a proteinelor, sau de traducere, pentru a face o nouă proteină.
Micro-ARN-ul este diferit. MicroRNA, sau miRNA, este un fel de ARN care nu este destinat să fie decodificat într-o proteină. Este într-adevăr mult mai mică - o secvență mult mai scurtă de cod - decât secvențele elaborate care spun organismului cum să construiască o proteină, cum ar fi insulina, de exemplu. 
Deci, dacă nu codifică o proteină, care este funcția sa? Ei bine, MiRNA acționează pentru a regla genele prin procesele cunoscute sub numele de "silentiozarea ARN-ului" și "reglarea post-transcripțională a expresiei genei". Acești termeni sunt explicați un pic mai jos.

Rolul MiRNA în cancer

Descoperirea miRNAs și a altor ARN-uri care nu codifică are multe implicații importante și unele dintre ele pot fi relevante în special pentru pacienții cu cancer, cum ar fi cei cu malignități hematologice.
MiRNA au influența lor prin reglementarea modului în care corpul dumneavoastră trece de la ADN la ARN la proteine. Atunci când proteina de interes se dovedește a fi o proteină legată de cancer sau un compus găsit în căile biologice ale cancerului, atunci această reglementare prin miRNA poate avea un rol semnificativ.
Multe miARN-uri diferite au fost raportate ca fiind în afara bolii, sau din punct de vedere științific, dysregulated, la pacienții cu diferite tipuri de cancer. În celulele canceroase, aceste miRNAs nu sunt supuse regulilor adecvate observate în celulele sănătoase și, prin urmare, pot apărea nivele anormale de miRNA și răspunsuri celulare anormale. Această observație despre miRNA trebuie să conducă la ipoteza că miRNAs sunt implicați în dezvoltarea cancerului și în progresia cancerului, odată ce a început.
MiRNA a fost inițial înțeleasă în termenii mai multor modele de cancer sau malignități prototip, inclusiv leucemie limfocitară cronică (CLL), mielom multiplu (MM), limfom cutanat de celule T și limfom de celule de manta. De fapt, domeniul miRNA în cancer a început într-adevăr atunci când un grup de cercetare a arătat că două miRNA-miR-15 și miR-16 - au fost localizate într-o parte a unui cromozom care este frecvent pierdut sau eliminat în leucemia limfocitară cronică.

Semnăturile MiRNA

De atunci, cercetătorii au lucrat la semnăturile "miRNA" - adică diferite profiluri ale nivelelor miRNA ridicate sau reduse care pot fi caracteristice unui anumit atribut al unui anumit cancer. De exemplu, o anumită semnătură miRNA ar putea fi asociată cu un comportament canceros mai agresiv. Atunci când sunt utilizate în acest mod, semnăturile miRNA sunt, de asemenea, uneori denumite biomarkeri.

MiRNA în tratamentul cancerului

Rolul miRNA în tratamentul cancerului este prezentat ca fiind complementar, în sensul că tratamentele noi și mai bune pot fi mai bine direcționate către pacienții care utilizează semnăturile miRNA. O viziune pentru viitor este ca medicul tau ar putea sa spuna ceva de genul: "Cancerul tau are o semnatura miRNA care este asociata cu rezultate imbunatatite cu acest nou regim de tratament, asa ca am putea dori sa oferim acestei optiuni de tratament o analiza mai serioasa".
Cercetatorii cauta, de asemenea, posibilitatea de a utiliza micro-ARN-uri ca supresoare tumorale prin obtinerea lor sa mearga direct in interiorul celulelor canceroase. MiRNA-urile și alte ARN-uri care nu codifică sunt secvențe foarte scurte, ceea ce le face perfecte pentru un proces numit transfecție, care utilizează viruși pentru a transfera secvențele în joc.
Un alt domeniu de interes în ceea ce privește utilizarea miRNAs este de a viza acele celule canceroase rezistente la chimioterapie sau radiații. Chiar și atunci când terapia convențională elimină mai mult de 98% din celulele canceroase, orice așa numite celule stem canceroase - celulele canceroase care se ascund - care rămân pot genera recurență. Dacă celulele cancerigene care se ascund pot fi vizate cu miRNA sau alte ARN-uri care nu codifică, singure sau în combinație cu alte terapii, aceasta ar reprezenta un progres terapeutic. Studiile clinice care utilizează miARN terapeutic pentru cancer la ficat și cancer pulmonar au fost deja publicate, deși sunt necesare mai multe studii.

MiRNA în CLL

În Occident, CLL este cea mai frecventă leucemie la adulți. O schimbare cromozomală comună asociată cu CLL este ștergerea unei părți a cromozomului 13. Care ar putea fi informațiile genetice să fie atât de importante încât ștergerea lor să ducă la cancer? Ei bine, acest ADN lipsă a fost găsit pentru a codifica miRNAs. Această observație duce la ipoteza că cele două miRNAs în particular - numite miR-15a și miR-16-1 ar putea fi implicate ca un eveniment precoce în dezvoltarea CLL.
Tot in CLL - in plus fata de un rol posibil in dezvoltarea cancerului - miRNAs pot avea un rol in rezistenta la chimioterapie. Rezistența la fludarabină, un medicament pe cale chimică, a fost asociată cu modificări ale nivelurilor a două micro ARN numite miR-18, miR-22 și miR-21.

MiRNA în mielomul multiplu

In ultimii ani, cercetatorii au stabilit ca miRNAs sunt exprimate in mod diferit la persoanele cu mielom multiplu sau MM.
De fapt, un grup de cercetători - Pichiorri și colegii - au folosit ceea ce se știe despre semnăturile miRNA pentru a prezenta diferitele manifestări ale mielomului. Celulele din plasmă sunt o celulă sanguină albă care poate produce anticorpi, iar această familie de celule - un membru al familiei limfocitelor B - devine canceroasă în MM. Multiple mielome se pot dezvolta dintr-o afecțiune benignă numită gamopatie monoclonală cu semnificație nedeterminată (MGUS), iar acest grup de cercetare a găsit diferențe pe măsură ce treceți de la celula plasmatică sănătoasă la MGUS benign, dar precanceros, la MM, malignitatea completă.
În 2008, Pichiorri și colegii au raportat o profilare profundă a expresiei miRNA a celulelor plasmatice normale, MGUS și MM. Dovezile în creștere arată că miRNA-urile funcționează foarte bine ca regulatori ai dezvoltării celulare, în timp ce organismul face celule sanguine sănătoase sau în timpul hematopoiezei normale și sănătoase; dar că modificările miRNA pot fi implicate sau pot să însoțească alte modificări pe calea malignității. Prelucrarea defectuoasă a miRNA a fost, de asemenea, asociată cu mielom multiplu cu risc crescut.

Lumină ultravioletă și MiRNA în melanom

MiRNA pot fi, de asemenea, folosite pentru a ajuta la aruncarea luminii asupra sensibilității unei persoane la cancer. Un studiu recent a explorat conexiunile dintre expunerea la radiații ultraviolete și dezvoltarea melanomului la voluntarii tineri de sex feminin. Opt sănătos, femeile cu piele echilibrată, cu vârste între 31 și 38 de ani, au fost comparate cu nouă femei cu vârste cuprinse între 35 și 46 de ani care au dezvoltat melanomul.
Melanocitele sunt acele celule care fac melanina, pigmentul nostru uman, care este responsabil pentru lucruri cum ar fi părul, pielea și culoarea ochilor. Melanocitele sunt, de asemenea, celulele care devin canceroase în melanom. În studii, expunerea pielii la radiațiile UV distruge echilibrul expresiei miRNA în celulele normale ale pielii melanocitare umane - dar aceste schimbări miRNA induse de UV au diferit dramatic între femeile sănătoase și cele cu istoric de melanom în trecut, sugerând că melanocitele în anumite oamenii, deși aparent normali, răspund deja în mod diferit la radiațiile ultraviolete, ceea ce poate explica riscul acestora pentru dezvoltarea viitoare a cancerului.
Interesant este faptul că melanocitele indivizilor sănătoși, la expunerea la aceeași radiație UV, nu au reflectat aceste schimbări. Aceste constatari, care depind in mod semnificativ de micro-ARN de exprimare pot ajuta oamenii de stiinta sa inteleaga mai bine cum melanomul incepe si cum ar putea fi prevenite, precum si impulsiona noi idei de cercetare si strategii terapeutice.