از دهه 1950، زمانی که دانشمندان مشهور واتسون و کریک ساختار DNA را کشف کردند، در ژنتیک بسیار اتفاق افتاده است. در دهه 1960 دانشمندان کشف کردند که مقدار زیادی از DNA انسانی بین "ژنهای" بنیادین وجود دارد و شامل توالی های مکرر "DNA ناخواسته" به اصطلاح است، به این معنی که محققان در آن زمان نمیتوانستند درک کنند کد به معنای برای.
تحقیقات در دهه 1970 نشان داد که بسیاری از توالی های غیر رمزگذاری نیز درون ژن ها یافت می شوند، و قطع پروتئین های حاوی کد گذاری می شوند. آیا همه این مواد ژنتیکی واقعا آشغال بودند؟ البته که نه! این به سادگی توسط ذهن ها تصور می شد که نمی دانست چه اتفاقی در آن زمان انجام می داد.
واقعا در DNA ما چیست؟
به نظر می رسد که تنها حدود پنج درصد از DNA انسانی در واقع پروتئین را رمزگذاری می کند. بنابراین دانشمندان از دهه های گذشته، 95 درصد DNA به عنوان آشغال شناخته می شود.
چطور در سال 2016، 2017 و فراتر از آن؟ وقتی که آن را به DNA انسانی می آید، هنوز هم بسیار کمی از سرزمین ناشناخته و ناشناخته وجود دارد. با این وجود، microRNA یک کشف مهم بود و یکی از آن ها به شیوه های گوناگون برای بیماران سرطانی مرتبط است .
MicroRNA چیست (miRNA) چیست؟
شما ممکن است از RNA رسول در زیست شناسی دبیرستان بشنوید. این مولکولی بدن شما برای ساخت پروتئین های جدید استفاده می کند و با استفاده از DNA به عنوان یک الگو شکل می گیرد.
همچنین، آن توسط ریبوزوم ها در عمل سنتز پروتئین و یا ترجمه ترجمه شده است، برای ایجاد یک پروتئین جدید.
میکرو RNA راه متفاوت است. MicroRNA، یا miRNA، یک نوع RNA است که در نظر گرفته نشده است که به یک پروتئین رمزگشایی شود. در واقع این روش کوچکتر است - ترتیبی بسیار کوتاه تر از کد - از توالی های دقیق که بدن به عنوان مثال برای ساخت یک پروتئین مانند انسولین می گوید.
بنابراین اگر پروتئین کدام را نمی دهد، عملکرد آن چیست؟ خوب، MiRNA برای تنظیم ژن ها از طریق فرآیندهای شناخته شده به عنوان «خاموش کردن RNA» و «تنظیم پس از transcriptional بیان ژن» عمل می کند. این شرایط کمی کمتر توضیح داده شده است.
نقش MiRNA در سرطان
کشف miRNAs و دیگر RNA های غیر کدگذاری دارای پیامدهای مهمی است و بعضی از آنها ممکن است به خصوص در بیماران مبتلا به سرطان مانند کسانی که مبتلا به بدخیم های هماتولوژیک هستند مرتبط باشد.
MiRNAs تأثیر خود را با تنظیم چگونگی بدن شما از DNA به RNA به پروتئین می دهد. هنگامی که پروتئین مورد نظر تبدیل به پروتئین مرتبط با سرطان یا ترکیبات موجود در مسیرهای بیولوژیک کلیدی سرطان می شود، این تنظیم توسط miRNA به طور بالقوه می تواند نقش مهمی داشته باشد.
گزارش شده است که بسیاری از miRNA های مختلف در بیماران مبتلا به انواع مختلف سرطان، از نظر بی نظمی و یا علمی، تحت کنترل نیستند. در سلول های سرطانی، این miRNA ها تحت تنظیم مناسب در سلول های سالم دیده نمی شوند و بنابراین سطوح غیرمعمول miRNAs و پاسخ های غیرطبیعی سلولی ممکن است. این مشاهدات در مورد miRNAs باید منجر به فرضیه شود که miRNAs در هنگام رشد سرطان و در حال پیشرفت سرطان دخالت دارند.
در ابتدا، MiRNA در نظر چندین مدل سرطان یا نمونه های بدخیم، از جمله لوسمی لنفوسیتی مزمن (CLL )، میلوم چندگانه (MM)، لنفوم سلول های پوستی و لنفوم سلول انسدادی مورد بررسی قرار گرفت. در حقیقت میدان miRNA در سرطان واقعا شروع شد زمانی که یک گروه تحقیق نشان داد که دو miRNAs miR-15 و miR-16 در قسمت کروموزومی قرار دارد که اغلب در لوسمی لنفوسیتی مزمن از بین می رود یا حذف می شود.
امضاهای MiRNA
از آن زمان، محققان بر روی "امضاهای miRNA" کار می کنند - یعنی پروفیل های مختلفی از سطوح بالا یا پایین miRNA که ممکن است خاصیت برخی ویژگی های یک سرطان مشخص باشد.
به عنوان مثال، امضای خاص miRNA ممکن است با رفتارهای سرطانی تهاجمی همراه باشد. هنگامی که در این روش استفاده می شود، امضاهای miRNA نیز گاهی به عنوان نشانگرهای زیست شناختی اشاره می شود.
MiRNA در درمان سرطان
نقش miRNA در درمان سرطان در حال حاضر به عنوان مکمل در نظر گرفته شده است، به این معنی که درمان های جدید و بهتر می تواند بهتر برای بیماران مناسب با استفاده از امضاهای miRNA هدف قرار گیرد. یک چشم انداز برای آینده این است که ممکن است پزشک شما چیزی شبیه به این داشته باشد: "سرطان شما دارای امضای miRNA است که با نتایج بهبود یافته با این رژیم درمان جدید همراه است، بنابراین ما ممکن است بخواهیم این روش درمان را بیشتر مورد توجه قرار دهیم."
محققان همچنین از امکان استفاده از میکرو RNA ها به عنوان "سرکوب کننده های تومور" به منظور دستیابی مستقیم به داخل سلول های سرطانی استفاده می کنند. MiRNAs و دیگر RNA های غیر کدگذاری، توالی بسیار کوتاه هستند، که آنها را برای یک فرآیند به نام transfection مناسب می کند، که از ویروس ها برای انتقال توالی ها به بازی استفاده می کند.
یکی دیگر از زمینه های مورد توجه در مورد استفاده از miRNAs این است که هدف آن سلول های سرطانی مقاوم در برابر شیمی درمانی و یا تابش. حتی زمانی که درمان متعارف بیش از 98 درصد از سلول های سرطانی را حذف می کند، هر سلول بنیادی سرطانی سرطانی - سلول های سرطانی در مخفی - که باقی می ماند، می تواند به عود باز گردد. اگر سلول های سرطانی خیره کننده را می توان با miRNAs یا دیگر RNA های غیر کد گذاری هدف قرار داد، به تنهایی و یا در ترکیب با سایر روش های درمان، این نشان دهنده پیشرفت درمانی است. محققان بالینی با استفاده از miRNA برای سرطان کبد و سرطان ریه در حال حاضر درمان شده اند، اما مطالعات بیشتری لازم است.
MiRNA در CLL
در غرب، CLL شايع ترين نوع سرطان خون در بزرگسالان است. یک تغییر کلی کروموزومی مرتبط با CLL، حذف یک قسمت از کروموزوم 13 است. چه چیزی ممکن است اطلاعات ژنتیکی بسیار مهم باشد که حذف آن منجر به سرطان شود؟ خوب، این DNA گمشده یافت شده برای رمزگذاری به miRNAs. این مشاهدات منجر به این فرض شده است که دو miRNAs به طور خاص - به نام miR-15a و miR-16-1 ممکن است به عنوان یک رویداد اولیه در توسعه CLL دخالت داشته باشد.
همچنین در CLL - علاوه بر نقش احتمالی در پیشرفت سرطان - miRNAs ممکن است نقش مهمی در مقاومت شیمی درمانی داشته باشد. مقاومت به فلوآارابین، یک داروی شیمیایی، با تغییرات در دو سطح RNA های میکرو به نام miR-18، miR-22 و miR-21 مرتبط است.
MiRNA در میلوما چندگانه
در سال های اخیر، محققان مشخص کرده اند که miRNAs در افراد مبتلا به مولتیپل میلوما یا MM متفاوت است.
در واقع، یک گروه از محققان - Pichiorri و همکاران - از آنچه که در مورد امضاهای miRNA شناخته شده است برای نشان دادن تظاهرات مختلف بیماری میلوما استفاده می شود . سلول های پلاسما یک سلول خون سفید است که می تواند آنتیبادی ها را تولید کند و این خانواده سلول ها - عضو خانواده خانواده B - در MM به سرطان مبتلا می شود. میلوما چندگانه می تواند از یک وضعیت خوش خیم به نام گاموپاتی مونوکلونال با اهمیت نامشخص (MGUS) ایجاد شود و این گروه تحقیقاتی تفاوت هایی را از سلول های پلاسما سالم به MGUS خوش خیم، اما پیش از زایمان، تا MM، سرطان بدست می آورد.
در سال 2008، Pichiorri و همکارانش یک پروفایل کلی miRNA را از سلولهای پلاسمای طبیعی، MGUS و MM گزارش دادند. شواهد حاکی از آن است که miRNAs فقط به عنوان تنظیم کننده های رشد سلول در حالی که بدن سلول های خونی سالم و یا در خون همودیالیز طبیعی سالم است، عملکرد خوبی دارند. اما تغییرات miRNA ممکن است درگیر باشد یا ممکن است با تغییرات دیگری در مسیر بدخیمی همراه باشد. ضعف پردازش miRNAs نیز با میلوم چندگانه با خطر بالا مرتبط است.
نور نورفشرده و MiRNA در ملانوما
MiRNAs همچنین می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای کمک به نور در حساسیت فرد به سرطان. در مطالعه اخیر، ارتباط بین اشعه اشعه ماوراء بنفش و توسعه ملانوم در داوطلبان جوان زن مورد بررسی قرار گرفت. هشت زن سالم و پوستی عادی که بین سنین 31 تا 38 سالگی قرار داشتند، به 9 خانم عادت پوستی در سن 35 تا 46 سالگی مبتلا به ملانوم شده بودند .
ملانوسیتها سلولهایی هستند که ملانین، رنگدانه انسان ما را تشکیل میدهند، که مسئولیت چیزهایی مانند مو، پوست و رنگ چشم است. ملانوسیت ها همچنین سلول هایی هستند که در ملانوم سرطانی می شوند. در مطالعات، قرار گرفتن در معرض پوست به اشعه ماوراء بنفش توازن بیان miRNA را در سلول های پوستی ملانوسیتی طبیعی بدن انسان تحریک می کند، اما این تغییرات miRNA ناشی از UV ایجاد شده در بین زنان سالم و کسانی که سابقه ملانوم در گذشته دارند، متفاوت است، و این نشان می دهد که ملانوسیت ها در برخی موارد اگر چه به نظر می رسد طبیعی است، مردم در حال حاضر نسبت به اشعه UV واکنش نشان می دهند که ممکن است خطر ابتلا به سرطان در آینده را توضیح دهند.
جالب توجه است، ملانوسیت افراد سالم، تحت تاثیر قرار گرفتن در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش، این تغییرات را منعکس نمی کند. این یافته ها که بطور مهمی در بیان بیان میکرو RNA بستگی دارد، ممکن است دانشمندان را بهتر درک کند که چگونه ملانوم شروع می شود و چگونه از آن جلوگیری می شود، و همچنین باعث ایجاد ایده های تحقیقاتی جدید و استراتژی های درمانی می شود.
منابع
Portin P. تولد و توسعه نظریه DNA ارث: شصت سال از زمان کشف ساختار DNA. ج ژنت 2014؛ 93 (1): 293-302.
Moussay E، Palissot V، Vallar L، et al. تعیین ژن ها و میکروRNA ها درگیر در مقاومت به فلوآارابین in vivo در لوسمی لنفوسیتی مزمن. سرطان مولکولی. 2010؛ 9: 115.
Pichiorri F، De Luca L، Aqeilan RI. MicroRNAs: بازیکنان جدید در بیماری های متعدد. مرزها در ژنتیک . 2011؛ 2: 22.
شی جی، گاستمن بر، موریس و همکاران. پاسخ میکرو RNA به UVR خورشیدی در ملانوسیت های پوستی ساکن در بین بیماران ملانوما و افراد سالم متفاوت است. PLoS ONE 2016؛ 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF، Greenwald HS، Hanniford D، و همکاران. MicroRNA و ملانوم پوستی: از کشف تا پیش آگهی و درمان. سرطان زایی 2012؛ 33: 1823-1832.