Исследователи из Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили, как необычно длинные цепи РНК помогают клеткам рака толстой кишки избежать гибели, обеспечивая нерегулируемый рост. В отличие от других РНК, интригующие нити, по-видимому, не кодируют белки и называются "длинные некодирующие РНК" или "линкРНК."Новое исследование показало, что разработчики лекарств могут использовать некоторые линкРНК для остановки рака толстой кишки.
В новом исследовании, опубликованном в Scientific Reports, исследователи сравнили уровни lincRNA внутри опухолевых клеток с уровнями внутри здоровых клеток толстой кишки. Они обнаружили более 200 lincRNA на значительно разных уровнях внутри опухолевых клеток по сравнению с нормальными клетками. В частности, один, называемый lincDUSP, был сверхэкспрессирован в 91% образцов опухоли. В некоторых опухолях количество lincDUSP более чем в пятнадцать раз превышало норму. Значительное увеличение показало, что эта загадочная и ранее не охарактеризованная РНК могла вызывать рак.
"Чтобы определить, проявляет ли lincDUSP онкогенную активность при раке толстой кишки, мы решили проверить эффекты истощения lincDUSP в клеточных линиях опухолей толстой кишки, полученных от пациентов," написали авторы. Исследователи генетически модифицировали клетки рака толстой кишки, чтобы истощить lincDUSP, и, что удивительно, клетки начали реплицироваться с нормальной скоростью. У них больше не было неограниченного роста, связанного с опухолевыми клетками рака толстой кишки. Маленькие молекулы, которые ингибируют lincDUSP, говорят исследователи, могут иметь аналогичные эффекты.
"Наша работа демонстрирует, что не только гены, кодирующие белки, но и некодирующие гены, способствуют прогрессированию рака толстой кишки," говорит Ахмад Халил, доктор философии.D., старший автор, доцент кафедры генетики и генома Медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв, член Центра комплексных онкологических заболеваний. "LincRNA могут быть использованы в качестве прямых мишеней для лекарств при этом и других заболеваниях человека."
Команда Халила обнаружила, что истощение lincDUSP восстанавливает внутренние механизмы гибели клеток. Клетки рака толстой кишки с низким уровнем lincDUSP стали восприимчивыми к клеточным контрольным точкам, которые сдерживают рост. Они немедленно совершили самоубийство клетки – апоптоз – при первых признаках повреждения ДНК. Истощение единственной линкРНК также имело широко распространенные генетические эффекты. Команда Халила обнаружила, что снижение уровня lincDUSP влияет на экспрессию более 800 других генов. Эти результаты в сочетании с экспериментами команды, показывающими, что lincDUSP взаимодействует с ДНК, добавляют к растущему количеству доказательств того, что lincRNA играют центральную роль в регуляции генов. Таким образом, они могут стать интригующей ареной для разработчиков лекарств.
"О роли длинных некодирующих РНК при раке толстой кишки известно немного," говорит Халил. "Использование новых технологий, нацеленных на молекулы РНК, а не на белки, добавляет новое измерение в лечение рака."