Come un tipo di RNA potrebbe essere il futuro del trattamento del cancro

Come un tipo di RNA potrebbe essere il futuro del trattamento del cancro Alcuni lunghi RNA non codificanti rendono più facile la moltiplicazione delle cellule tumorali. nobeastsofierce / Shutterstock

Le cellule sono gli elementi costitutivi di base di tutti gli esseri viventi. Quindi, per trattare o curare quasi tutte le malattie o condizioni, incluso il cancro, devi prima avere una comprensione fondamentale della biologia cellulare.

Sebbene i ricercatori abbiano una buona conoscenza di ciò che fa ogni componente di una cellula, ci sono ancora cose che non sappiamo su di loro, incluso il ruolo che alcune molecole di RNA svolgono in una cellula. Trovare la risposta a questo può essere la chiave per lo sviluppo di ulteriori trattamenti contro il cancro, che è ciò che la nostra ricerca ha cercato di scoprire.

Tre tipi di molecole trasportano informazioni in una cellula e ciascuna di queste molecole svolge la propria importante funzione. Il primo è il DNA, che contiene informazioni genetiche cablate (come un libro di istruzioni). Il secondo, RNA, è una copia temporanea di una particolare istruzione derivata dal DNA. Ultime sono le proteine ​​prodotte grazie alle informazioni fornite dall'RNA. Queste proteine ​​sono i "cavalli di battaglia" delle cellule, che svolgono funzioni specifiche, come aiutare le cellule a muoversi, riprodursi e generare energia.

In linea con questo modello, l'RNA è stato a lungo considerato nient'altro che un intermediario tra DNA e proteine. Ma i ricercatori stanno iniziando a scoprire che l'RNA è molto più di un intermediario. In effetti, questa molecola trascurata potrebbe contenere il segreto della progressione del cancro.

Il nostro gruppo di ricerca Recentemente scoperto un nuovo tipo di RNA che guida la progressione del cancro senza produrre alcuna proteina. Riteniamo che questo tipo di scoperta possa aprire la strada a un modo completamente nuovo di prendere di mira le cellule tumorali. Ma per capire come ciò sia possibile, è prima importante conoscere i diversi tipi di RNA che abbiamo nel nostro corpo.

Il mistero dell'RNA

Solo l'1% circa del DNA viene copiato negli RNA che producono proteine. Altri RNA aiutano la produzione di proteine. Il resto (noto come RNA non codificante) è stato a lungo ritenuto non avere alcuna funzione nel corpo umano. Ma studi recenti stanno sfidando queste ipotesi, dimostrando che questi RNA "inutili" eseguono effettivamente a scopo molto specifico. In effetti, questi RNA "non codificanti" regolano le funzioni di molti geni, controllando così aspetti chiave della vita delle cellule (come la loro capacità di muoversi).

Il tipo più abbondante di RNA non codificanti sono RNA lunghi non codificanti (lncRNA). Queste sono molecole lunghe che interagiscono con molte molecole diverse nella cellula. E, come i ricercatori hanno ora scoperto, queste strutture complesse consentono a molte funzioni diverse di svolgersi tra le cellule.

Ad esempio, alcuni lncRNA "afferrano" diverse proteine ​​e le raccolgono per lavorare in uno spazio cellulare specifico, come lo stesso segmento genico. Questa funzione è essenziale per controllare l'inattivazione di alcuni geni durante lo sviluppo.Come un tipo di RNA potrebbe essere il futuro del trattamento del cancro Come le cellule trasformano il DNA in proteine. Fancy Tapis / Shutterstock

Ma a differenza di altre proteine ​​nel corpo, non possiamo identificare la funzione di una molecola di lncRNA semplicemente guardando la sua sequenza di DNA. Non conoscere la sua normale funzione significa anche che non possiamo studiare il ruolo di questa molecola nel causare malattie, compreso il cancro.

LncRNA e cancro

Il nostro gruppo di ricerca - e altri - stanno iniziando a comprendere le molte importanti funzioni degli lncRNA nella progressione del cancro. Ad esempio, sappiamo che alcuni lncRNA facilitano la moltiplicazione delle cellule tumorali, l'interazione con le cellule vicine e la fuga dal sistema immunitario del corpo. A differenza delle proteine, che sono presenti in diversi tipi di cellule, ogni lncRNA è presente in un tipo di cellula specifico e può essere rilevato nei fluidi corporei, come il sangue. Queste caratteristiche li rendono strumenti diagnostici e terapeutici molto attraenti.

In il nostro ultimo lavoro, abbiamo identificato un lncRNA che è presente nella forma più aggressiva di cancro alla prostata. Per scoprire questo specifico lncRNA, abbiamo analizzato i profili di RNA di centinaia di pazienti con cancro alla prostata. Abbiamo scoperto che questo lncRNA era spesso associato solo alle forme più aggressive.

Abbiamo anche scoperto che questo lncRNA ha due funzioni separate: una nel nucleo (il "nucleo" delle cellule, contenente il DNA) e una nel citoplasma (la parte esterna di una cellula, contenente diversi organelli (come i mitocondri). Nel nucleo della cellula, l'lncRNA si lega a una proteina e la dirige verso uno specifico tratto di DNA, dove può attivare un gene. Questo meccanismo aumenta la capacità delle cellule tumorali della prostata di diffondersi ad altri tessuti. Nel citoplasma, lncRNA si lega a un altro RNA e aiuta le cellule tumorali a moltiplicarsi.

Poiché questo lncRNA era collegato alla progressione del cancro, abbiamo deciso di progettare un nuovo tipo di farmaci che potessero bersagliarlo. Lo abbiamo fatto utilizzando molecole chiamate "oligonucleotidi antisenso", Attualmente in fase di sperimentazione in studi clinici. Si tratta di piccoli tratti di DNA sintetico che legano l'RNA bersaglio e ne innescano la disgregazione. Utilizzando queste molecole, abbiamo scoperto che, prendendo di mira l'lncRNA, siamo stati in grado di fermare sia la crescita che la diffusione del cancro. Speriamo di poter utilizzare queste molecole in futuro per trattare altri tumori che esprimono uno specifico lncRNA.

Gli LncRNA, che erano praticamente sconosciuti alcuni decenni fa, assumevano una maggiore importanza come strumento vitale per comprendere la biologia del cancro. Curiosamente, alcuni lncRNA sono espressi solo in alcuni tessuti (come il cervello) e potrebbero essere responsabili di tratti specifici dell'uomo, ad esempio, il maggiore sviluppo di alcune aree cerebrali. Per questo motivo, anche gli lncRNA sono un file area attiva di indagine nei disturbi neurodegenerativi, come la demenza.

Ci auguriamo che la ricerca su questo fenomeno biologico precedentemente oscuro si traduca presto in migliori trattamenti per la malattia incurabile.The Conversation

Riguardo agli Autori

Francesco Crea, Docente senior in genetica del cancro, L'Open University e Azuma Kalu, Dottorando di ricerca, L'Open University


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Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.


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