Rất nhiều đã xảy ra trong di truyền học từ những năm 1950 khi các nhà khoa học nổi tiếng Watson và Crick phát hiện ra cấu trúc của DNA. Vào những năm 1960, các nhà khoa học phát hiện ra rằng một lượng lớn DNA của con người tồn tại giữa các gen 'bona fide', và bao gồm chuỗi lặp lại của cái gọi là ADN rác, theo nghĩa là các nhà nghiên cứu vào thời đó không thể hiểu được mã đã có nghĩa là cho.
Nghiên cứu trong thập niên 1970 cho thấy rằng nhiều trình tự không mã hóa cũng được tìm thấy trong các gen, làm gián đoạn các vùng mã hóa protein. Tất cả vật liệu di truyền này có thực sự là rác? Tất nhiên là không! Nó chỉ đơn giản là được nhận thức như vậy bởi tâm trí mà không biết phải làm gì với nó vào thời điểm đó.
Điều gì thực sự trong DNA của chúng tôi?
Nó chỉ ra rằng chỉ có khoảng 5% DNA của con người thực sự mã hóa một protein, theo ước tính. Vì vậy, với các nhà khoa học từ thập kỷ trước, 95% DNA sẽ được coi là rác.
Làm thế nào về năm 2016, 2017 và hơn thế nữa? Khi nói đến DNA của con người, vẫn còn khá nhiều lãnh thổ chưa được khám phá, không được công nhận. Tuy nhiên, microRNA là một khám phá quan trọng và một loại có liên quan đến bệnh nhân ung thư theo nhiều cách khác nhau.
MicroRNA (miRNA) là gì?
Bạn có thể đã nghe nói về RNA thông tin trong sinh học trung học. Đó là phân tử mà cơ thể bạn sử dụng để tạo ra các protein mới và được hình thành bằng cách sử dụng DNA làm mẫu.
Ngoài ra, nó được đọc bởi ribosome trong hành động tổng hợp protein, hoặc dịch thuật, để tạo ra một protein mới.
Micro-RNA là cách khác nhau. MicroRNA, hoặc miRNA, là một loại RNA không có ý định được giải mã thành một protein. Nó thực sự là cách nhỏ hơn - một chuỗi mã ngắn hơn nhiều so với các chuỗi phức tạp để cho cơ thể biết cách xây dựng một protein như insulin chẳng hạn.
Vì vậy, nếu nó không mã hóa cho một protein, chức năng của nó là gì? Vâng, MiRNA hoạt động để điều chỉnh các gen thông qua các quá trình được gọi là 'RNA im lặng' và 'điều chỉnh sau phiên mã của biểu hiện gen.' Các thuật ngữ này được giải thích thêm một chút bên dưới.
Vai trò của MiRNA trong ung thư
Việc phát hiện ra miRNA và các RNA không mã hóa khác có nhiều ý nghĩa quan trọng - và một số trong chúng có thể liên quan đặc biệt đến các bệnh nhân ung thư như những người có khối u ác tính huyết học.
MiRNA có ảnh hưởng của chúng bằng cách điều chỉnh cách cơ thể của bạn chuyển từ DNA sang RNA thành protein. Khi protein quan tâm hóa ra là một protein liên quan đến ung thư hoặc một hợp chất được tìm thấy trong các con đường sinh học chủ yếu của ung thư, thì quy định của miRNA có thể có vai trò quan trọng.
Nhiều miRNA khác nhau đã được báo cáo là ngoài tầm kiểm soát, hoặc về mặt khoa học, rối loạn, ở những bệnh nhân có nhiều loại ung thư khác nhau. Trong các tế bào ung thư, các miRNA này không theo quy định thích hợp được thấy trong các tế bào khỏe mạnh, và do đó mức độ bất thường của miRNA và đáp ứng tế bào bất thường có thể xảy ra. Quan sát này về miRNA phải dẫn đến giả thuyết rằng miRNA có liên quan đến sự phát triển của ung thư và trong sự tiến triển của ung thư, một khi bắt đầu.
MiRNA lần đầu tiên được hiểu về một số bệnh ung thư mô hình hoặc ung thư nguyên mẫu bao gồm bệnh bạch cầu lymphocytic mãn tính (CLL ), đa u tủy (MM), u lympho tế bào T da và u lympho tế bào. Trên thực tế, lĩnh vực miRNA trong ung thư thực sự bắt đầu khi một nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng hai miRNA - miR-15 và miR-16 — nằm trong một phần của nhiễm sắc thể thường bị mất hoặc bị xóa trong bệnh bạch cầu lymphocytic mãn tính.
Chữ ký MiRNA
Kể từ đó, các nhà nghiên cứu đã làm việc trên "chữ ký miRNA" - đó là, các cấu trúc khác nhau của nồng độ miRNA tăng hoặc giảm có thể là đặc tính của một số thuộc tính của một loại ung thư nhất định.
Ví dụ, một chữ ký miRNA cụ thể có thể liên quan đến hành vi ung thư tích cực hơn. Khi được sử dụng theo cách này, các chữ ký miRNA đôi khi được gọi là dấu ấn sinh học.
MiRNA trong điều trị ung thư
Vai trò của miRNA trong điều trị ung thư hiện được hình dung là bổ sung, theo nghĩa là các phương pháp điều trị mới và tốt hơn có thể được nhắm mục tiêu tốt hơn cho các bệnh nhân thích hợp sử dụng chữ ký miRNA. Một tầm nhìn cho tương lai là bác sĩ có thể nói điều gì đó như: "Ung thư của bạn có chữ ký miRNA có liên quan đến kết quả được cải thiện với phác đồ điều trị mới này, vì vậy chúng tôi có thể đưa ra lựa chọn điều trị nghiêm túc hơn."
Các nhà nghiên cứu cũng đang xem xét khả năng sử dụng micro-RNA làm “thuốc ức chế khối u” bằng cách đưa chúng vào trực tiếp bên trong tế bào ung thư. Các miRNA và các RNA không mã hóa khác là các trình tự rất ngắn, làm cho chúng trở nên hoàn hảo cho một quá trình gọi là transfection, sử dụng virus để đưa các chuỗi này vào chơi.
Một lĩnh vực quan tâm khác liên quan đến việc sử dụng miRNA là nhắm vào những tế bào ung thư kháng hóa trị hoặc xạ trị. Ngay cả khi liệu pháp thông thường loại bỏ hơn 98% tế bào ung thư, bất kỳ tế bào gốc ung thư nào được gọi là tế bào ung thư đang ẩn náu - điều đó vẫn có thể làm phát sinh tái phát. Nếu các tế bào ung thư rình rập có thể được nhắm mục tiêu với các miRNA hoặc các RNA không mã hóa khác, một mình hoặc kết hợp với các liệu pháp khác, điều này sẽ đại diện cho một tiến bộ điều trị. Các thử nghiệm lâm sàng sử dụng miRNA điều trị ung thư gan và ung thư phổi đã được công bố, mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn.
MiRNA trong CLL
Ở phương Tây, CLL là bệnh bạch cầu thường gặp nhất ở người lớn. Một sự thay đổi nhiễm sắc thể phổ biến liên quan đến CLL là việc xóa một phần nhiễm sắc thể 13. Thông tin di truyền nào có thể quan trọng đến mức việc xóa bỏ nó dẫn đến ung thư? Vâng, DNA bị thiếu này được tìm thấy để mã hóa thành miRNA. Quan sát này dẫn đến giả thiết rằng hai miRNA đặc biệt có tên là miR-15a và miR-16-1 có thể được tham gia như một sự kiện ban đầu trong sự phát triển của CLL.
Cũng trong CLL - ngoài vai trò có thể có trong phát triển ung thư - miRNA có thể có vai trò trong kháng thuốc hóa trị. Đề kháng với fludarabine, một loại thuốc hóa trị, có liên quan đến những thay đổi về mức độ của hai RNA vi mô có tên là miR-18, miR-22 và miR-21.
MiRNA trong nhiều Myeloma
Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng miRNA được thể hiện khác nhau ở những người có nhiều u tủy hoặc MM.
Trên thực tế, một nhóm các nhà nghiên cứu - Pichiorri và các đồng nghiệp đã sử dụng những gì được biết về các chữ ký miRNA để mô tả các biểu hiện khác nhau của u tủy . Tế bào plasma là một tế bào máu trắng có thể tạo ra kháng thể, và họ tế bào này - một thành viên của gia đình B-lymphocyte - có ung thư ở MM. Nhiều u tủy có thể phát triển từ một tình trạng lành tính được gọi là gammopathy đơn dòng có ý nghĩa không xác định (MGUS), và nhóm nghiên cứu tìm thấy sự khác biệt khi bạn tiến hành từ tế bào huyết tương khỏe mạnh đến MGUS tiền ung thư lành tính, MM, bệnh ác tính.
Năm 2008, Pichiorri và các đồng nghiệp đã báo cáo một biểu hiện toàn diện về miRNA của các tế bào plasma bình thường, MGUS và MM. Trồng bằng chứng chỉ ra rằng miRNA hoạt động tốt như các nhà điều chỉnh sự phát triển tế bào trong khi cơ thể tạo ra các tế bào máu khỏe mạnh , hoặc trong quá trình tạo máu bình thường, khỏe mạnh; nhưng những thay đổi miRNA đó có thể liên quan hoặc có thể kèm theo những thay đổi khác trên đường dẫn đến bệnh ác tính. Việc xử lý các miRNA bị suy yếu cũng có liên quan đến đa u tủy có nguy cơ cao.
Ánh sáng cực tím và MiRNA trong Melanoma
MiRNA cũng có thể được sử dụng để giúp làm sáng tỏ tính nhạy cảm của bệnh nhân đối với ung thư. Một nghiên cứu gần đây đã khám phá mối liên hệ giữa sự tiếp xúc với tia cực tím và phát triển khối u ác tính ở các tình nguyện viên nữ trẻ. Tám phụ nữ khỏe mạnh , da trắng ở độ tuổi từ 31 đến 38 được so sánh với chín phụ nữ da trắng có độ tuổi từ 35 đến 46 , người đã phát triển khối u ác tính .
Melanocytes là những tế bào tạo ra melanin, sắc tố của con người, chịu trách nhiệm cho những thứ như tóc, da và màu mắt. Melanocytes cũng là các tế bào trở thành ung thư trong khối u ác tính. Trong các nghiên cứu, sự tiếp xúc của da với tia UV làm rối loạn sự biểu hiện của miRNA trong tế bào da melanocyte bình thường của con người - nhưng những thay đổi miRNA do UV gây ra khác nhau đáng kể giữa phụ nữ khỏe mạnh và những người có tiền sử u ác tính trong quá khứ. người, mặc dù có vẻ bình thường, đã phản ứng khác với tia UV, điều này có thể giải thích nguy cơ phát triển ung thư trong tương lai.
Điều thú vị là, melanocytes của các cá nhân khỏe mạnh, khi tiếp xúc với cùng một bức xạ tia cực tím, không phản ánh những thay đổi này. Những phát hiện này quan trọng phụ thuộc vào biểu hiện micro-RNA có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về khối u ác tính bắt đầu như thế nào và nó có thể được ngăn chặn như thế nào, cũng như thúc đẩy các ý tưởng nghiên cứu mới và chiến lược điều trị.
Nguồn
Portin P. Sự ra đời và phát triển của lý thuyết di truyền DNA: sáu mươi năm kể từ khi phát hiện ra cấu trúc của DNA. J Genet. 2014, 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, et al. Xác định gen và microRNA liên quan đến tính kháng với fludarabine in vivo trong bệnh bạch cầu lymphocytic mãn tính. Ung thư phân tử. 2010, 9: 115.
Pichiorri F, De Luca L, Aqeilan RI. MicroRNAs: Người chơi mới trong nhiều Myeloma. Biên giới trong di truyền học . 2011, 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, et al. Đáp ứng của microRNA với UVR mặt trời trong các tế bào melanocytes ở da khác nhau giữa bệnh nhân u ác tính và người khỏe mạnh. PLoS ONE 2016, 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, et al. MicroRNA và u ác tính da: từ khám phá đến tiên lượng và điều trị. Sinh ung thư . 2012, 33: 1823-1832.