Molt s'ha passat en la genètica des dels anys cinquanta quan els famosos científics Watson i Crick van descobrir l'estructura de l'ADN. A la dècada de 1960, els científics van descobrir que existia una gran quantitat d'ADN humà entre els "gens" de bona fe i que consistia en seqüències repetides de l'anomenat ADN de basura, en el sentit que els investigadors d'aquella època no podien entendre què el codi estava destinat.
La recerca en la dècada de 1970 va mostrar que moltes seqüències que no codificaven també es trobaven dins dels gens, interrompent les regions de codificació de proteïnes. Va ser tot aquest material genètic veritablement escombraries? És clar que no! Simplement es va percebre com a tal per les ments que no sabien què fer amb ell en aquella època.
Què hi ha de veritat en el nostre ADN?
Resulta que només un 5% de l'ADN humà codifica una proteïna, segons estimacions. Així doncs, als científics des de fa dècades, el 95% de l'ADN es consideraria brossa.
Què passa amb 2016, 2017 i més enllà? Pel que fa a l'ADN humà, encara hi ha un territori poc reconegut i no reconegut. No obstant això, el microARN va ser un descobriment important i rellevant per als pacients amb càncer de diverses maneres.
Què és el microARN (miARN)?
És possible que hagis sentit a parlar de l'ARN messenger a la biologia de l'escola secundària. És aquesta molècula que el cos utilitza per fer noves proteïnes i es forma amb l'ADN com a plantilla.
A més, es llegeix per ribosomes en l'acte de síntesi de proteïnes, o en la traducció, per fer una nova proteïna.
El micro-ARN és molt diferent. El microARN, o el miARN, és una espècie d'ARN que no pretén ser descodificada en una proteïna. De fet, és molt menor, una seqüència de codi molt més curt que les seqüències elaborades que informen al cos com construir una proteïna, com ara la insulina, per exemple.
Per tant, si no codifica una proteïna, quina és la seva funció? Bé, MiRNA actua per regular els gens mitjançant processos coneguts com 'silenciament de RNA' i 'regulació post-transcripcional de l'expressió gènica'. Aquests termes s'expliquen una mica més avall.
El paper del MiRNA al càncer
El descobriment de miRNAs i d'altres ARN no codificants té moltes implicacions importants, i alguns d'ells poden ser especialment rellevants per als pacients amb càncer com els que presenten tumors malignes hematològics.
Els miRNAs tenen la seva influència regulant com el seu cos va del DNA a l'ARN a la proteïna. Quan la proteïna d'interès resulta ser una proteïna relacionada amb el càncer o un compost que es troba en vies biològiques clau del càncer, llavors la regulació del miRNA pot tenir un paper significatiu.
Molts diferents miRNAs han estat descoberts, o en termes científics, desregulats, en pacients amb diversos tipus de càncer. En les cèl·lules canceroses, aquests miRNAs no estan sota la regulació adequada que es veu en cèl·lules sanes i, per tant, poden produir-se nivells anormals de miRNAs i respostes cel·lulars anormals. Aquesta observació sobre els miRNAs ha de conduir a la hipòtesi que els miRNAs estan implicats en el desenvolupament del càncer i en la progressió del càncer, una vegada iniciat.
MiRNA es va entendre per primera vegada en termes de diversos tipus de càncers o tumors malignes incloent la leucèmia limfàtica crònica (CLL ), el mieloma múltiple (MM), el limfoma de cèl · lules T cutànies i el limfoma de cèl · lules del mantell. De fet, el camp del miRNA en el càncer realment va començar quan un grup de recerca va demostrar que dos miRNAs-miR-15 i miR-16-estaven localitzats en una part d'un cromosoma que sovint es perd o s'elimina en la leucèmia limfàtica crònica.
Firmes MiRNA
Des de llavors, els investigadors han estat treballant en "signatures de miARN", és a dir, diferents perfils de nivells miRNA elevats o reduïts que poden ser característics d'algun atribut d'un determinat càncer.
Per exemple, una signatura particular de miRNA podria associar-se a un comportament més agressiu contra el càncer. Quan s'utilitza d'aquesta manera, les signatures de miARN també es denominen a vegades biomarcadors.
MiRNA en el tractament del càncer
El rol del miRNA en el tractament del càncer actualment és concebut com a complementari, en el sentit que els nous i millors tractaments poden ser més adequats per als pacients adequats que utilitzen signatures de miARN. Una visió per al futur és que el vostre metge podria dir alguna cosa així: "El vostre càncer té una signatura de miRNA que està associada amb resultats millorats amb aquest nou règim de tractament, de manera que podríem voler considerar aquesta opció de tractament de manera més seriosa".
Els investigadors també estudien la possibilitat d'utilitzar micro-RNA com a "supresors tumorals" fent que vagin directament dins de les cèl·lules cancerígenes. Els ARNm i altres ARN no codificants són seqüències molt curtes, que els fa perfectes per a un procés anomenat transfecció, que utilitza virus per transmetre les seqüències en joc.
Una altra àrea d'interès pel que fa a l'ús de miRNAs és dirigir-se a aquelles cèl·lules canceroses resistents a la quimioteràpia o la radiació. Fins i tot quan la teràpia convencional elimina més del 98 per cent de les cèl·lules cancerígenes, qualsevol cèl·lula mare del càncer, les cèl·lules canceroses amagades, que romanen poden generar recurrència. Si les cèl·lules canceroses a l'aguait es poden orientar amb miRNAs o amb altres RNA no codificants, sols o en combinació amb altres teràpies, això representaria un avenç terapèutic. També s'han publicat assaigs clínics que utilitzen miRNA terapèuticament per al càncer de fetge i el càncer de pulmó, encara que es necessiten més estudis.
MiRNA a CLL
A Occident, CLL és la leucèmia més freqüent en adults. Un canvi cromosòmic comú associat amb CLL és l'eliminació d'una part del cromosoma 13. Quina informació genètica podria ser tan important que la seva eliminació condueixi al càncer? Bé, es va trobar que aquest ADN perdut codifica als miRNAs. Aquesta observació porta a la hipòtesi que els dos miRNAs en particular, anomenats miR-15a i miR-16-1, poden participar com un esdeveniment primerenc en el desenvolupament de CLL.
També en CLL, a més d'un possible paper en el desenvolupament del càncer, els miRNA poden tenir un paper en la resistència a la quimioteràpia. La resistència a la fludarabina, una droga de quimio, s'ha associat amb canvis en els nivells de dos micro RNAs anomenats miR-18, miR-22 i miR-21.
MiRNA en mieloma múltiple
En els últims anys, els investigadors han determinat que els miRNA es diferencien expressament en persones amb mieloma múltiple o MM.
De fet, un grup d'investigadors-Pichiorri i col·legues- han utilitzat el que es coneix sobre les signatures de miRNA per a perfilar les diferents manifestacions del mieloma . La cèl·lula plasmàtica és un glòbuls blancs que poden produir anticossos i aquesta família de cèl·lules -un membre de la família de limfòcits B-es converteix en cancerígens en MM. Mieloma múltiple pot desenvolupar-se a partir d'una condició benigna anomenada gammopatia monoclonal de significació indeterminada (MGUS), i aquest grup de recerca va trobar diferències a mesura que procedeix de cèl·lules plasmáticas sanes a MGUS benigne però precanceroso, a MM, la malignitat de ple dret.
El 2008, Pichiorri i els seus col·legues van informar un perfil d'expressió de miRNA complet de les cèl lules plasmàtiques normals, MGUS i MM. L'evidència creixent indica que els miRNA funcionen bé com a reguladors del desenvolupament cel·lular mentre el cos està fent cèl·lules sanguínies sanes o durant una hematopoiesis normal i sana; però els canvis de miRNA poden estar implicats o poden acompanyar altres canvis en la ruta a la malignitat. El tractament deteriorat dels miRNAs també s'ha associat amb mieloma múltiple d'alt risc.
Llum ultraviolada i MiRNA en melanoma
Els miRNAs també es poden utilitzar per ajudar a aclarir la susceptibilitat d'una persona al càncer. Un estudi recent va explorar les connexions entre l'exposició a la radiació ultraviolada i el desenvolupament del melanoma en dones joves voluntàries. Vuit dones sanes i de pell clara entre les edats de 31 i 38 es van comparar amb nou dones de pell clara de 35 a 46 anys que havien desenvolupat melanoma .
Els melanòcits són aquelles cèl·lules que fan la melanina, el nostre pigment humà, que és responsable de coses com el cabell, la pell o el color dels ulls. Els melanòcits també són les cèl·lules que esdevenen canceroses en el melanoma. En estudis, l'exposició de la pell als rajos UV va alterar l'equilibri de l'expressió de miRNA en cèl·lules de la pell de melanòcits humans normals, però aquests canvis de miARN ARN induïts per radiació UV van variar de manera dramàtica entre les dones sanes i aquelles amb antecedents de melanoma, suggerint que els melanòcits en certes Les persones, tot i que aparentment normals, ja responen de manera diferent als raigs UV, el que pot explicar el seu risc de desenvolupar el futur del càncer.
Curiosament, els melanòcits d'individus sans, després de l'exposició a la mateixa radiació UV, no reflectien aquests canvis. Aquests descobriments que depenen importantment de l'expressió del micro-ARN poden ajudar els científics a comprendre millor com comença el melanoma i com es pot prevenir, a més d'impulsar noves idees de recerca i estratègies terapèutiques.
Fonts
Portin P. El naixement i desenvolupament de la teoria de l'herència de l'ADN: seixanta anys després del descobriment de l'estructura de l'ADN. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, et al. Determinació de gens i microRNAs implicats en la resistència a la fludarabina in vivo en la leucèmia limfàtica crònica. Càncer molecular. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, De Luca L, Aqeilan RI. MicroRNAs: nous reproductors en mieloma múltiple. Fronteres en Genètica . 2011; 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, et al. La resposta de microRNAs a UVR solar en melanòcits residents a la pell difereix entre pacients amb melanoma i persones sanes. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, et al. MicroARN i melanoma cutani: des del descobriment fins al pronòstic i la teràpia. Carcinogènesi . 2012; 33: 1823-1832.