Noen lange ikke-kodende RNA-er gjør det lettere for kreftceller å formere seg. nobeastsofierce / Shutterstock

Celler er de grunnleggende byggesteinene til alle levende ting. Så for å behandle eller kurere nesten alle sykdommer eller tilstander - inkludert kreft - må du først ha en grunnleggende forståelse av cellebiologi.

Mens forskere har en ganske god forståelse av hva hver komponent i en celle gjør, er det fortsatt ting vi ikke vet om dem - inkludert rollen som noen RNA-molekyler spiller i en celle. Å finne svaret på dette kan være nøkkelen til å utvikle videre kreftbehandlinger, det er det forskningen vår har søkt å avdekke.

Tre typer molekyler bærer informasjon i en celle, og hver av disse molekylene utfører sin egen viktige funksjon. Den første er DNA, som inneholder kablet genetisk informasjon (som en instruksjonsbok). Den andre, RNA, er en midlertidig kopi av en bestemt instruksjon som er hentet fra DNA. Sist er proteinene som produseres takket være informasjonen gitt av RNA. Disse proteinene er "arbeidshestene" til cellene, som utfører spesifikke funksjoner, som å hjelpe celler til å bevege seg, reprodusere og generere energi.

I tråd med denne modellen har RNA lenge blitt sett på som ingenting mer enn et mellomledd mellom DNA og proteiner. Men forskere begynner å oppdage at RNA er mye mer enn et mellomledd. Faktisk kan dette oversett molekylet holde hemmeligheten bak kreftprogresjon.

Vår forskningsgruppe Nylig oppdaget en ny type RNA som driver kreftprogresjon uten å produsere noe protein. Vi tror at denne typen funn kan bane vei for en helt ny måte å målrette kreftceller på. Men for å forstå hvordan dette er mulig, er det først viktig å vite hvilke typer RNA vi har i kroppen vår.

Mysteriet til RNA

Bare omtrent 1% av DNA kopieres til RNA som lager proteiner. Andre RNA hjelper til med produksjon av proteiner. Resten (kjent som ikke-kodende RNAer) ble lenge antatt å ikke tjene noen funksjon i menneskekroppen. Men nyere studier utfordrer disse antagelsene og viser at disse "ubrukelige" RNAene faktisk utfører en veldig spesifikt formål. Faktisk regulerer disse “ikke-kodende” RNAene funksjonene til mange gener, og kontrollerer derved viktige aspekter av cellenes liv (for eksempel deres evne til å bevege seg).

Den vanligste typen ikke-kodende RNA er lange ikke-kodende RNA (lncRNA). Dette er lange molekyler som samhandler med mange forskjellige molekyler i cellen. Og som forskere nå har oppdaget, tillater disse komplekse strukturene mange forskjellige funksjoner å foregå mellom celler.

For eksempel "griper" noen lncRNAs forskjellige proteiner og samler dem for å arbeide i et bestemt mobilrom - for eksempel det samme gensegmentet. Denne funksjonen er viktig for å kontrollere inaktivering av noen gener under utvikling. Hvordan celler gjør DNA til protein. Fancy Tapis / Shutterstock

Men i motsetning til andre proteiner i kroppen, kan vi ikke identifisere funksjonen til et lncRNA-molekyl bare ved å se på DNA-sekvensen. Å ikke vite sin normale funksjon betyr også at vi ikke kan studere dette molekylets rolle i å forårsake sykdommer, inkludert kreft.

LncRNAs og kreft

Forskningsgruppen vår - og andre - begynner å forstå de mange viktige funksjonene til lncRNAs i kreftprogresjon. For eksempel vet vi at noen lncRNAer gjør det lettere for kreftceller å formere seg, samhandle med nærliggende celler og unnslippe kroppens immunsystem. I motsetning til proteiner, som er tilstede i forskjellige celletyper, er hver lncRNA tilstede i en bestemt celletype og kan påvises i kroppsvæsker, for eksempel blod. Disse egenskapene gjør dem veldig attraktive diagnostiske og terapeutiske verktøy.

In vårt siste arbeid, har vi identifisert et lncRNA som er til stede i den mest aggressive formen for prostatakreft. For å oppdage dette spesifikke lncRNA analyserte vi RNA-profiler fra hundrevis av prostatakreftpasienter. Vi fant at dette lncRNA ofte bare var assosiert med de mest aggressive formene.

Vi fant også at dette lncRNA har to separate funksjoner: en i kjernen ("kjernen" i cellene, som inneholder DNA) og en i cytoplasmaet (den ytre delen av en celle, som inneholder forskjellige organeller (for eksempel mitokondrier). I cellens kjerne binder lncRNA til et protein og leder det til en spesifikk DNA-strekning, der det kan aktivere et gen. Denne mekanismen forbedrer evnen til prostatakreftceller til å spre seg til andre vev. I cytoplasma, lncRNA binder seg til et annet RNA og hjelper kreftceller til å formere seg.

Siden dette lncRNA var knyttet til kreftprogresjon, bestemte vi oss for å designe en ny type medisiner som kunne målrette den. Vi gjorde dette ved å bruke molekyler kalt “antisense oligonukleotider”, Som for tiden testes i kliniske studier. Dette er små strekninger av syntetisk DNA som binder mål-RNA og utløser dets nedbrytning. Ved å bruke disse molekylene, fant vi ut at ved å målrette lncRNA, var vi i stand til å stoppe både vekst og spredning av kreften. Vi håper å bruke disse molekylene i fremtiden til å behandle andre kreftformer som uttrykker et spesifikt lncRNA.

LncRNAs, som var nesten ukjente for noen tiår siden, antok mer fremtredende stilling som et viktig verktøy for å forstå kreftbiologi. Spennende, noen lncRNAs uttrykkes bare i noen vev (som hjernen) og kan være ansvarlige for egenskaper som er spesifikke for mennesker, for eksempel økt utvikling av visse hjerneområder. Av denne grunn er lncRNAs også et aktivt undersøkelsesområde ved nevrodegenerative lidelser, som demens.

Vi håper at forskning på dette tidligere obskure biologiske fenomenet snart vil føre til bedre behandlinger for uhelbredelig sykdom.

Om forfatterne

Francesco Crea, Lektor i kreftgenetikk, Det åpne universitetet og Azuma Kalu, Doktorgradsstudent, Det åpne universitetet

Relaterte bøker:

Kroppen holder poengsummen: Hjernens sinn og kropp i helbredelsen av traumer

av Bessel van der Kolk

Denne boken utforsker sammenhengene mellom traumer og fysisk og mental helse, og tilbyr innsikt og strategier for helbredelse og bedring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Pust: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med å puste, og tilbyr innsikt og teknikker for å forbedre fysisk og mental helse.

Klikk for mer info eller for å bestille

Planteparadokset: De skjulte farene i "sunn" mat som forårsaker sykdommer og vektøkning

av Steven R. Gundry

Denne boken utforsker koblingene mellom kosthold, helse og sykdom, og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigmet for ekte helse og radikal antialdring

av Joel Greene

Denne boken tilbyr et nytt perspektiv på helse og immunitet, og trekker på prinsipper for epigenetikk og tilbyr innsikt og strategier for å optimalisere helse og aldring.

Klikk for mer info eller for å bestille

Den komplette guiden til faste: Helbred kroppen din gjennom periodisk, vekslende dag og forlenget faste

av Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne boken utforsker vitenskapen og praksisen med faste og tilbyr innsikt og strategier for å forbedre generell helse og velvære.

Klikk for mer info eller for å bestille

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.