Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Zewnątrzkomórkowe RNA w progresji i diagnostyce nowotworów
Zewnątrzkomórkowe RNA w progresji i diagnostyce nowotworów
Odkrywanie tajemnic komunikacji międzykomórkowej za sprawą zewnątrzkomórkowych RNA to obszar badań, który całkowicie zmienia patrzenie na otaczający świat i nasze ciało. Daje to również niemal nieograniczone możliwości diagnostyki i leczenia chorób nowotworowych.

"DNA - projekt życia - produkuje mniejsze cząsteczki zwane RNA, unikalne dla każdego typu komórki. RNA tłumaczy geny zakodowane w DNA na białka oraz reguluje, które białka są tworzone. Poprzez regulację genów i białek, RNA kontroluje funkcje komórek, często w sposób długotrwały lub permanentny. Do niedawna uważano, że RNA wywiera wpływ tylko dla komórkę, która go produkuje. Jednak dziś wiemy, że te potężne regulatory mogą przemieszczać się pomiędzy komórkami i tkankami i zmieniać je na odległość. Zewnątrzkomórkowe RNA (lub exRNA) podróżują w płynach ustrojowych ciała, włączając płyny otaczające mózg, rdzeń kręgowy, mocz i krew. Zakres, w jakim exRNA kontrolują zachowanie komórek nie jest w pełni zrozumiały. Ostatnie badania pokazują, że zdrowe komórki wytwarzają inne exRNA niż komórki chore. Co jeśli komórka nowotworu instruuje normalną komórkę do przekształcenia w nowotworową? Czy możemy zablokować nowotwór blokując exRNA? Co jeśli naukowcy mogą osłabić zdolność komunikacji przez exRNA i zmienić chorą komórkę z powrotem w zdrową? Badacze mogą użyć exRNA jako nowy sposób leczenia chorób. Mogą też wykorzystać exRNA do diagnozowania schorzeń wcześniej, niż jest to możliwe dziś. Ta nowa ścieżka nauki daje niewiarygodną nadzieję na zrozumienie milionów schorzeń i opracowanie nowych leków. Naszym celem jest zrozumienie exRNA i uwolnienie przeobrażających zdolności, jakie ten nowy obszar badań niesie dla ludzkiego zdrowia: diagnozowania i leczenia chorób."

Zewnątrzkomórkowe RNA nie są uwalniane bezpośrednio na zewnątrz komórki, ale zamknięte są w zewnątrzkomórkowych pęcherzykach (EVs) bądź pozostają w kompleksie z białkami (np. HDL), co chroni je przed degradacją przez RNazy. Pęcherzyki te produkowane są zarówno przez komórki zdrowe, jak i chore, a w ich skład wchodzi mieszanka różnego typu białek, lipidów, DNA i RNA. Wśród tych ostatnich znaleźć można mRNA, różne typy miRNA, niekodujące RNA - w tym lncRNA, sekwencje powtarzające się i retrotranspozony. Badania dowodzą, że komórki nowotworowe za sprawą wytwarzanych przez nie exRNA (głównie miRNA i mRNA) wpływają na ekspresję otaczających komórek i w ten sposób promują progresję nowotworu. Klasyczny model proliferacji komórek nowotworowych wywodzących się od pojedynczej zmutowanej komórki wydaje się zatem niekompletny. Specyficzne markery RNA scharakteryzowano do tej pory m. in. w raku płaskonabłonkowym przełyku, raku płuc, prostaty, jelita grubego, glejaków i innych. W większości przypadków wymagane są jeszcze dalsze badania w celu rozróżnienia, czy poziom ekspresji określonych markerów jest czynnikiem wywołującym kancerogenezę czy też jej skutkiem.

REF. J.S. Redzic et al. / Seminars in Cancer Biology 28 (2014) 14–23

Tak jak pokazano, exRNA mogą być nie tylko czynnikiem prognostycznym, ale także potencjalnym lekiem. RNA, zarówno „naturalnie” jak i sztucznie zaprojektowane, mogą być dostarczone z zewnątrz w celu zmiany ekspresji genów w chorych komórkach. Sposobem na ich dostarczenie do komórek docelowych jest obecność odpowiednich białek na powierzchni pęcherzyków transportowych, np. ligandów dla receptorów komórek nowotworowych.

Odkrycie zewnątrzkomórkowych, regulatorowych RNA zmienia patrzenie na to co nas otacza: na to co jemy, jak ewoluujemy, jak chorujemy. Stawia także pytania o naturę wirusów – bo czy wirus nie jest materiałem genetycznym zamkniętym w otoczce, funkcjonującym w komórkach żywych oraz czy z ogromu informacji wymienianych w każdej sekundzie pomiędzy komórkami naszego ciała będziemy w stanie wydobyć cenne dla nas informacje? Nadchodzące lata w dziedzinie badań nad światem RNA zapowiadają się niezwykle ciekawie.

KOMENTARZE
Newsletter