لقد حدث الكثير في علم الوراثة منذ خمسينيات القرن العشرين عندما اكتشف العلماء المشهوران واتسون وكريك بنية الحمض النووي. في الستينات ، اكتشف العلماء أن كمية كبيرة من الحمض النووي البشري موجودة بين جينات "النية" ، وتتكون من تسلسلات متكررة من ما يسمى بالحمض النووي غير المرغوب فيه ، أي بمعنى أن الباحثين في ذلك الوقت لم يتمكنوا من فهم ما الرمز كان من المفترض.
أظهرت الأبحاث التي أجريت في السبعينيات أن العديد من التتابعات غير المشفرة وجدت أيضًا ضمن الجينات ، مما أدى إلى مقاطعة مناطق الترميز بالبروتين. هل كانت كل هذه المادة الجينية خردة حقا؟ بالطبع لا! كان ينظر إليها ببساطة على هذا النحو من قبل العقول التي لا تعرف ماذا تفعل بها في ذلك الوقت.
ما هو حقا في الحمض النووي لدينا؟
اتضح أن حوالي خمسة في المئة فقط من الحمض النووي البشري يشفر البروتين في الواقع ، وفقا للتقديرات. لذا بالنسبة للعلماء من العقود الماضية ، فإن 95 في المائة من الحمض النووي سيعتبر غير مرغوب فيه.
ماذا عن 2016 و 2017 وما بعدها؟ عندما يتعلق الأمر بالحمض النووي البشري ، لا يزال هناك القليل من المناطق غير المعروفة وغير المعترف بها. ومع ذلك ، كان microRNA اكتشافًا مهمًا وذي صلة بمرضى السرطان بطرق متنوعة.
ما هو MicroRNA (ميرنا)؟
ربما سمعت عن الرنا المرسال في علم الأحياء في المدرسة الثانوية. إنه جزيء الجسم الذي يستخدمه لصنع بروتينات جديدة ويتم تكوينه باستخدام الحمض النووي كقالب.
أيضا ، تقرأ من قبل الريبوسومات في عمل تخليق البروتين ، أو الترجمة ، لصنع بروتين جديد.
الجزئي الحمض النووي الريبي طريقة مختلفة. MicroRNA ، أو ميرنا ، هو نوع من الحمض النووي الريبي الذي لا يهدف إلى فك شفرة البروتين. إنها في الواقع طريقة أصغر - تسلسلاً أقصر بكثير من الشفرة - من التسلسلات المتقنة التي تخبر الجسم بكيفية بناء البروتين ، مثل الأنسولين ، على سبيل المثال.
إذا لم يكن رمز البروتين ، ما هي وظيفته؟ حسنًا ، تعمل الميرنا على تنظيم الجينات من خلال عمليات تعرف باسم "إسكات RNA" و "تنظيم ما بعد النسخ للتعبير الجيني". يتم شرح هذه الشروط أكثر قليلا أدناه.
دور ميرنا في السرطان
إن اكتشاف miRNAs وغيرها من الرنا RNAs غير المشفرة له العديد من الآثار الهامة - وبعضها قد يكون ذو صلة خاصة بمرضى السرطان مثل أولئك الذين يعانون من الأورام الخبيثة الدموية.
ميرينس لها تأثيرها من خلال تنظيم كيفية انتقال جسدك من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي إلى البروتين. عندما يتضح أن بروتين الفائدة عبارة عن بروتين مرتبط بالسرطان أو مركب موجود في المسارات البيولوجية الرئيسية للسرطان ، يمكن أن يكون للتنظيم بواسطة miRNA دورًا مهمًا.
تم الإبلاغ عن العديد من miRNAs مختلفة لتكون خارج اللعبة ، أو من الناحية العلمية ، غير منظم ، في المرضى الذين يعانون من أنواع مختلفة من السرطان. في الخلايا السرطانية ، هذه الجزيئات miRNA ليست خاضعة للتنظيم الصحيح في الخلايا السليمة ، وبالتالي قد ينتج عن ذلك مستويات غير طبيعية من miRNAs واستجابات خلوية غير طبيعية. هذه الملاحظة عن miRNAs يجب أن تؤدي إلى فرضية أن miRNAs متورطة في تطور السرطان وفي تطور السرطان ، بمجرد أن تبدأ.
تم فهم MiRNA في البداية من حيث عدة أنواع من السرطانات النموذجية أو الأورام الخبيثة النموذجية بما في ذلك سرطان الدم الليمفاوي المزمن (CLL ) ، الورم النقوي المتعدد (MM) ، ورم الغدد اللمفاوية للخلايا T الجلدية و ورم الغدد اللمفاوية لخلية الوشاح. في الواقع ، بدأ حقل ميرنا في السرطان في البداية عندما أظهرت مجموعة بحثية أن جزيئي ميرنا miRNA-miR-15 و miR-16 كانا في جزء من كروموسوم يتم فقده أو حذفه في كثير من الأحيان في سرطان الدم الليمفاوي المزمن.
ميرنا التوقيعات
منذ ذلك الحين ، كان الباحثون يعملون على "توقيعات ميرنا" - أي ، بروفايلات مختلفة لمستويات ميرنا المرتفعة أو المخففة التي قد تكون مميزة لبعض خصائص سرطان معين.
على سبيل المثال ، قد يرتبط توقيع miRNA معيَّن بسلوكٍ سرطاني أكثر عدوانية. عندما تستخدم بهذه الطريقة ، فإن تواقيع ميرنا يشار إليها أحيانا باسم المرقمات الحيوية.
ميرنا في علاج السرطان
يعتبر حاليا دور ميرنا في علاج السرطان على أنه مكمل ، بمعنى أنه يمكن استهداف علاجات جديدة وأفضل بشكل أفضل للمرضى المناسبين باستخدام توقيعات ميرنا. تتمثل رؤية واحدة للمستقبل في أن طبيبك قد يكون قادرًا على قول شيء من هذا القبيل: "يحتوي السرطان الخاص بك على توقيع ميرنا يرتبط بتحقيق نتائج محسنة مع نظام العلاج الجديد هذا ، لذا قد نرغب في إعطاء هذا الخيار لعلاج أكثر جدية".
كما يبحث الباحثون في إمكانية استخدام الرناوات الدقيقة كـ "مُكثفات الأورام" عن طريق حملهم على الانتقال مباشرة داخل الخلايا السرطانية. MiRNAs وغيرها من RNAs غير المشفرة هي متواليات قصيرة جدا ، مما يجعلها مثالية لعملية تسمى ترنسفكأيشن ، والتي تستخدم الفيروسات لتحريك تسلسل في اللعب.
هناك مجال آخر للاهتمام فيما يتعلق باستخدام miRNAs هو استهداف الخلايا السرطانية المقاومة للعلاج الكيميائي أو الإشعاعي. وحتى عندما يزيل العلاج التقليدي أكثر من 98 في المائة من الخلايا السرطانية ، فإن أي خلايا سرطانية سرطانية ما تسمى بالخلايا السرطانية المختبئة ، يمكن أن تؤدي إلى تكرارها. إذا كانت الخلايا السرطانية الكامنة يمكن استهدافها بالـ miRNAs أو غيرها من الرنا RNAs غير المشفرة ، بمفردها أو بالاقتران مع العلاجات الأخرى ، فإن ذلك سيمثل تقدم علاجي. وقد تم بالفعل نشر التجارب السريرية باستخدام ميرنا علاجيا لسرطان الكبد وسرطان الرئة ، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات.
ميرنا في CLL
في الغرب ، CLL هو سرطان الدم الأكثر شيوعا عند البالغين. تغيير كروموسومي شائع يرتبط بـ CLL هو حذف جزء من الكروموسوم 13. ما الذي يمكن أن تكون المعلومات الوراثية في غاية الأهمية بحيث يؤدي حذفه إلى السرطان؟ حسنا ، تم العثور على هذا الحمض النووي المفقود لتشفير miRNAs. هذه الملاحظة تؤدي إلى فرضية أن miRNAs على وجه الخصوص - المسمى miR-15a و miR-16-1 قد يشاركان كحدث مبكر في تطوير CLL.
أيضا في CLL - بالإضافة إلى دور محتمل في تطوير مرض السرطان - قد يكون miRNAs لها دور في مقاومة العلاج الكيميائي. وقد ارتبطت مقاومة فلودارابين ، وهو دواء كيماوي ، بالتغيرات في مستويات اثنين من الحمض النووي الريبي الصغير يدعى miR-18 و miR-22 و miR-21.
ميرنا في المايلوما المتعددة
في السنوات الأخيرة ، قرر الباحثون أنه يتم التعبير عن miRNAs بشكل مختلف في الأشخاص الذين يعانون من المايلوما المتعددة أو MM.
في الواقع ، استخدمت مجموعة من الباحثين - Pichiorri وزملاؤه - ما هو معروف عن توقيعات miRNA لتحديد ملامح مختلفة من المايلوما . إن خلية البلازما هي عبارة عن خلية دم بيضاء يمكن أن تصنع أجسامًا مضادة ، وهذه العائلة من الخلايا - وهي عضو في عائلة الخلايا الليمفاوية B - هي خلايا سرطانية في MM. يمكن أن تتطور الأورام النقوية المتعددة من حالة حميدة تُسمى بالاعتلال الغشائي أحادي النسيلة ذات دلالة غير محددة (MGUS) ، ووجدت مجموعة البحث هذه الاختلافات مع تقدمك من خلية البلازما السليمة إلى MGUS الحميدة ولكنها سرطانية ، إلى MM ، الورم الخبيث الكامل.
في عام 2008 ، أبلغ Pichiorri وزملاؤه عن تعبير شامل لـ miRNA عن خلايا البلازما الطبيعية ، MGUS ، و MM. تشير الدلائل المتزايدة إلى أن miRNAs تعمل على ما يرام كمنظمين لتطور الخلايا بينما الجسم يصنع خلايا دم سليمة ، أو أثناء تكون الدم الطبيعي السليم. ولكن قد تكون تلك التغييرات ميرنا تشارك أو قد ترافق تغييرات أخرى على الطريق إلى الورم الخبيث. كما تم ربط معالجة الضعف في miRNAs مع المايلوما المتعددة عالية المخاطر.
الأشعة فوق البنفسجية و MiRNA في الميلانوما
قد تستخدم أيضا MiRNAs للمساعدة في تسليط الضوء على حساسية الشخص للسرطان. بحثت دراسة حديثة الروابط بين التعرض للأشعة فوق البنفسجية وتطوير سرطان الجلد في المتطوعين الشابات. وتمت مقارنة 8 من الإناث الأصحاء ذوي البشرة الفاتحة الذين تتراوح أعمارهم بين 31 و 38 سنة إلى تسع إناث ذوات البشرة البيضاء اللواتي تتراوح أعمارهن بين 35 و 46 سنة اللواتي طورن سرطان الجلد .
الخلايا الميلانينية هي تلك الخلايا التي تصنع الميلانين ، صبغتنا البشرية ، المسؤولة عن أشياء مثل الشعر والجلد ولون العين. الخلايا الميلانية هي أيضا الخلايا التي تصبح سرطانية في الميلانوما. في الدراسات ، فإن تعريض الجلد للأشعة فوق البنفسجية أزعج توازن تعبير ميرنا في خلايا الجلد الصباغية البشرية العادية - ولكن تغيرت هذه التغيرات في الجزيء المجهري بالأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير بين النساء الأصحاء والأشخاص الذين لديهم تاريخ من الميلانوما في الماضي ، مما يشير إلى أن الخلايا الصباغية في بعض فالناس ، على الرغم من طبيعتهم الطبيعية ، يستجيبون بشكل مختلف للأشعة فوق البنفسجية ، وهو ما قد يفسر مخاطر الإصابة بالسرطان في المستقبل.
ومن المثير للاهتمام أن الخلايا الصباغية للأفراد الأصحاء ، عند التعرض لنفس الأشعة فوق البنفسجية ، لم تعكس هذه التغيرات. هذه النتائج التي تعتمد بشكل مهم على تعبير الرنا الجزئي قد تساعد العلماء على فهم أفضل لكيفية بدء الورم الميلانيني وكيف يمكن منعه ، وكذلك تحفيز الأفكار البحثية الجديدة والاستراتيجيات العلاجية.
مصادر
بورتين P. ولادة وتطوير نظرية الحمض النووي للوراثة: ستين سنة منذ اكتشاف بنية الحمض النووي. جى جينيه 2014؛ 93 (1): 293-302.
Moussay E، Palissot V، Vallar L، et al. تحديد الجينات و microRNAs المشاركة في مقاومة Fludarabine في الجسم الحي في سرطان الدم الليمفاوي المزمن. السرطان الجزيئي. 2010؛ 9: 115.
Pichiorri F، De Luca L، Aqeilan RI. MicroRNAs: لاعبين جدد في المايلوما المتعددة. الحدود في علم الوراثة . 2011؛ 2: 22.
Sha J، Gastman BR، Morris N، et al. تختلف استجابة microRNAs للأشعة فوق البنفسجية الشمسية في الخلايا الصباغية المقيمة في الجلد بين مرضى سرطان الجلد والأشخاص الأصحاء. PLoS ONE 2016 ؛ 11 (5): e0154915. دوى: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF، Greenwald HS، Hanniford D، et al. MicroRNA والميلان الجلدي: من الاكتشاف إلى التشخيص والعلاج. التسرطن . 2012؛ 33: 1823-1832.