Was MicroRNAs bei Krebs bedeuten

Seit den 1950er Jahren ist viel in der Genetik 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 innerhalb von 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 kodieren. 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)?

Vielleicht haben Sie in der High-School-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 dekodiert 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 KrebsDie 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 dein Körper von DNA zu RNA zu Protein wird. 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.

Es wurde berichtet, dass viele verschiedene miRNAs bei Patienten mit verschiedenen Krebsarten übertrieben 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 Krebsarten oder Prototyp-Malignitäten 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 verschiedenen 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 kanzerösen Verhalten 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, da 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 weiterer Bereich von Interesse in Bezug auf die Verwendung von miRNAs ist die Krebszellen, die resistent gegen Chemotherapie oder Bestrahlung 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 in der Krebsentstehung – 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.

Tatsächlich 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 eine umfassende miRNA Expression Profiling 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 dazu verwendet werden, um die Anfälligkeit eines Menschen 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.

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