一种类型的RNA如何成为癌症治疗的未来

一种类型的RNA如何成为癌症治疗的未来 一些长的非编码RNA使癌细胞更容易繁殖。 nobeastsofierce / Shutterstock

细胞是所有生物的基本组成部分。 因此,要治疗或治愈几乎任何疾病或病症(包括癌症),您首先需要对细胞生物学有基本的了解。

尽管研究人员对细胞的每个组成部分都有很好的了解,但我们仍不了解它们-包括某些RNA分子在细胞中发挥的作用。 找到答案可能是进一步开发癌症治疗的关键,而这正是我们的研究试图发现的。

三种类型的分子在细胞中携带信息,并且这些分子中的每一种都具有自己的重要功能。 第一个是DNA,其中包含固定的遗传信息(例如一本说明书)。 第二种是RNA,是从DNA衍生的一个特定指令的临时副本。 最后是由于RNA提供的信息而产生的蛋白质。 这些蛋白质是细胞的“主力军”,它们执行特定的功能,例如帮助细胞移动,繁殖和产生能量。

与该模型一致,人们长期以来一直将RNA视为DNA和蛋白质之间的中介。 但是研究人员开始发现RNA不仅仅是一种中介。 实际上,这个被忽视的分子可能是癌症进展的秘密。


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我们的研究小组 最近发现 一种新型的RNA,可在不产生任何蛋白质的情况下驱动癌症的进展。 我们认为这种发现可能为靶向癌细胞的全新方法铺平道路。 但是要了解如何做到这一点,首先重要的是要知道我们体内存在的不同类型的RNA。

RNA的奥秘

只有大约1%的DNA被复制到制造蛋白质的RNA中。 其他RNA有助于蛋白质的生产。 其余的(称为非编码RNA)长期以来被认为在人体中不起作用。 但是最近的研究挑战了这些假设,表明这些“无用的” RNA实际上可以 非常特定的目的。 实际上,这些“非编码” RNA调节许多基因的功能,从而控制细胞生命的关键方面(例如它们移动的能力)。

最丰富的非编码RNA类型是长的非编码RNA(lncRNA)。 这些是与细胞中许多不同分子相互作用的长分子。 而且,正如研究人员现在发现的那样,这些复杂的结构允许细胞之间发生许多不同的功能。

例如,某些lncRNA可以“捕获”不同的蛋白质,并使其聚集在特定的细胞空间(例如同一基因片段)中工作。 此功能对于控制发育过程中某些基因的失活至关重要。一种类型的RNA如何成为癌症治疗的未来 细胞如何将DNA转化为蛋白质。 花式塔皮斯/ Shutterstock

但是,与体内其他蛋白质不同,我们无法仅通过观察lncRNA分子的DNA序列来鉴定其功能。 不知道其正常功能还意味着我们无法研究该分子在引起疾病(包括癌症)中的作用。

LncRNA与癌症

我们的研究小组和其他研究小组开始了解lncRNA在癌症进展中的许多重要功能。 例如,我们知道某些lncRNA使癌细胞更容易繁殖,与附近的细胞相互作用并逃脱人体的免疫系统。 与存在于不同细胞类型中的蛋白质不同,每种lncRNA都存在于一种特定的细胞类型中,并且可以在体液(例如血液)中检测到。 这些特性使它们成为非常有吸引力的诊断和治疗工具。

In 我们的最新作品,我们已经鉴定出以最具侵略性的前列腺癌形式存在的lncRNA。 为了发现这种特定的lncRNA,我们分析了数百名前列腺癌患者的RNA谱。 我们发现该lncRNA通常仅与最具攻击性的形式相关。

我们还发现,这种lncRNA具有两个独立的功能:一个在细胞核中(包含DNA的细胞“核心”),另一个在细胞质中(包含不同细胞器(例如线粒体)的细胞外部)。在细胞核中,lncRNA与蛋白质结合并将其引导至特定的DNA片段,从而可以激活基因,这种机制增强了前列腺癌细胞向其他组织扩散的能力。 lncRNA与另一种RNA结合并帮助癌细胞增殖。

由于这种lncRNA与癌症进展有关,因此我们决定设计一种靶向它的新型药物。 我们通过使用称为“反义寡核苷酸”,目前正在临床试验中进行测试。 这些是与目标RNA结合并触发其分解的合成DNA小片段。 通过使用这些分子,我们发现通过靶向lncRNA,我们能够阻止癌症的生长和扩散。 我们希望将来使用这些分子来治疗表达特定lncRNA的其他癌症。

LncRNA在几十年前几乎还不为人所知,它被认为是了解癌症生物学的重要工具,因此更加突出。 有趣的是,某些lncRNA仅在某些组织(例如大脑)中表达,可能与人类特有的特征有关,例如某些大脑区域的发育增加。 因此,lncRNA也是 调查的活跃领域 在神经退行性疾病,如痴呆症。

我们希望,对这种以前难以理解的生物学现象的研究将很快转化为对不治之症的更好治疗。谈话

作者简介

弗朗切斯科·克莱亚(Francesco Crea),癌症遗传学高级讲师, 开放大学阿祖玛·卡鲁(Azuma Kalu),博士研究生, 开放大学

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本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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