Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Rola cykliny D1 w przebiegu raka piersi
Rola cykliny D1 w przebiegu raka piersi
Cyklina D1 odgrywa znaczącą rolę w mechanizmie regulacji powstawania miRNA. Występuje w dużej ilości w komórkach nowotworowych, m.in. raka piersi, dlatego odkrycie to może pomóc w ograniczeniu powstawania guzów.

Rak piersi jest drugim, po raku płuc, najczęściej diagnozowanym nowotworem złośliwym u kobiet. Aby zwiększyć szansę na przeżycie należy wcześnie zdiagnozować chorobę oraz podjąć odpowiednie leczenie. Ważne jest także monitorowanie przebiegu choroby i terapii zarówno metodami klasycznymi, jak i molekularnymi, ponieważ obserwacja ekspresji genów i substancji chemicznych pozwala na śledzenie rozwoju nowotworu. Takie wyznaczniki molekularne, czyli markery, możemy podzielić na diagnostyczne i prognostyczne. Pierwsze dają informacje o wystąpieniu choroby, drugie o jej przebiegu.

Białko badane przez Zuorena Yu, cyklina D1, kodowane jest przez gen CCND1, protoonkogen, czyli gen występujący w prawidłowej komórce zdolny do wyzwolenia transformacji nowotworowej.

Cyklina D1 to białko pełniące ważne funkcje w podziałach komórkowych, kontrolujące przejście komórki z fazy G1 do S. Występuje w zwiększonej ilości w komórkach nowotworowych i wraz z cykliną E bierze udział w proliferacji komórek nowotworowych. Jej ilość zależy od ER , który pośrednio wpływa na ekspresję genu CCND1, dlatego jej poziom można obniżyć stosując leki z grupy SERM (selective estrogen receptor modulator) i SERD (selective estrogen receptor down regulator). Nadekspresja cykliny D1 zwiększa agresywność raka piersi.

Również poziom miRNA może wpływać na występowanie różnych chorób u człowieka, w tym nowotworów. Te jendoniciowe oligonukleotydy, regulowane przez białko Dicer, pełnią w komórce funkcje regulatorowe i ich analiza może być użyteczna w diagnostyce raka piersi. Zaobserwowano, że zaburzona produkcja miRNA ma wpływ na ten nowotwór.

Zuoren Yu i współpracownicy badali mechanizm regulacji powstawania miRNA, niekodującego RNA, przez cyklinę D1. Eksperyment prowadzono na transgenicznych myszach, a następnie na 2 200 pacjentach. Obserwowano komórki, w których indukowano ekspresję białka cykliny D1 oraz komórki badane, w których nie było tego białka. Naukowcy zauważyli, że komórki nie posiadające cykliny D1, produkują mniej białka Dicer, w wyniku czego obserwuje się obniżony poziom dojrzałego miRNA. Obniżenie poziomu miRNA może mieć znaczenie w inicjacji i  rozwoju niektórych nowotworów.

Mechanizm ten jest słabo poznany, jednak naukowcy udowodnili, że cyklina D1 indukuje białka Dicer, zarówno in vitro jak i in vivo. Ekspresja obu tych białek jest powiązana z typem lumialnym raka piersi – Luminal A i oba podtrzymują modyfikacje histonów w heterochromatynie. Jak wiadomo, zmiany wynikające z metylacji DNA bądź modyfikacji histonów mogą prowadzić do wyciszenia genów zaangażowanych w regulację cyklu komórkowego, apoptozę lub naprawę DNA.

Zuoren Yu wraz z współpracownikami zaobserwowali, że cyklina D1 ma wpływ na powiększenie się guzów. Ponadto, zauważono, że wielu pacjentów chorych na raka, posiada formę cykliny D1, która nie odbiera informacji o swoim działaniu, jakim jest zwiększenie poziomu miRNA. Być może osłabione sprzężenie zwrotne ma istotne znaczenie zarówno w przebiegu raka, jak i innych procesach biologicznych.

W badaniach in vitro, zarówno na komórkach nie zawierających cykliny D1 jak i komórkach nie zawierających białka Dicer, obserwowano zaburzenia powstawania miRNA. Badania in vivo potwierdziły zależność pomiędzy tymi procesami, u chorych na raka piersi stwierdzono zwiększoną ekspresję obu białek. Wykazano także, że obniżenie poziomu cykliny D1 i Dicer, obniża poziom miRNA. Odkrycie to może pomóc w ograniczeniu powstawania guzów.

Źródła

Źródła:

  1. Yu Z., Wang L., Wang C., Ju X., Wang M., Chen K., Loro E., Cyclin D1 induction of Dicer governs microRNA processing and expression in breast cancer, Nature Communications 4, Article number: 2812 doi:10.1038/ncomms3812 (2013)
  2. Janik-Papis K., Błasiak J., Molekularne wyznaczniki raka piersi. Inicjacja i promocja – część I, NOWOTWORY Journal of Oncology 60/3/236–247 (2010)
  3. Flis S., Flis K., Spławiński J., Modyfikacje epigenetyczne a nowotwory, NOWOTWORY Journal of Oncology 57/4 /427–434 (2007)
  4. http://igib.uw.edu.pl/resources/MTARNA/MTARNA-W4-sRNA-MZakrzewska-2010.pdf

 

KOMENTARZE
Newsletter