Banyak yang telah terjadi dalam genetika sejak 1950-an ketika para ilmuwan terkenal Watson dan Crick menemukan struktur DNA. Pada 1960-an, para ilmuwan menemukan bahwa sejumlah besar DNA manusia ada di antara gen-gen bonafide, dan terdiri dari urutan berulang yang disebut DNA sampah - sampah, dalam arti bahwa para peneliti pada saat itu tidak dapat memahami apa kode itu dimaksudkan untuk.
Penelitian pada tahun 1970-an menunjukkan bahwa banyak sekuen non-coding juga ditemukan dalam gen, mengganggu daerah pengkodean protein. Apakah semua materi genetik ini benar-benar sampah? Tentu saja tidak! Itu hanya dirasakan oleh pikiran yang tidak tahu apa yang harus dilakukan dengan itu pada saat itu.
Apa yang Sebenarnya Ada di DNA Kita?
Ternyata hanya sekitar lima persen DNA manusia yang benar-benar mengkodekan protein, menurut perkiraan. Jadi bagi para ilmuwan dari beberapa dekade yang lalu, 95 persen DNA akan dianggap sampah.
Bagaimana dengan 2016, 2017, dan seterusnya? Ketika menyangkut DNA manusia, masih ada sedikit wilayah yang belum dipetakan dan belum dikenali. Namun demikian, microRNA merupakan penemuan penting dan satu yang relevan untuk pasien kanker dalam berbagai cara.
Apa itu MicroRNA (miRNA)?
Anda mungkin pernah mendengar tentang RNA pembawa pesan dalam biologi sekolah menengah. Molekul itulah yang digunakan tubuh Anda untuk membuat protein baru dan dibentuk menggunakan DNA sebagai template.
Juga, dibaca oleh ribosom dalam sintesis protein, atau terjemahan, untuk membuat protein baru.
RNA Mikro sangat berbeda. MicroRNA, atau miRNA, adalah sejenis RNA yang tidak dimaksudkan untuk diterjemahkan ke dalam protein. Ini sebenarnya jauh lebih kecil — urutan kode yang jauh lebih pendek — daripada urutan rumit yang memberi tahu tubuh bagaimana cara membangun protein, seperti insulin, misalnya.
Jadi jika itu bukan kode untuk protein, apa fungsinya? Nah, MiRNA bertindak untuk mengatur gen melalui proses yang dikenal sebagai 'RNA membungkam' dan 'regulasi pasca-transkripsi ekspresi gen.' Istilah-istilah ini dijelaskan sedikit lebih jauh di bawah.
Peran MiRNA di Kanker
Penemuan miRNA dan RNA non-coding lainnya memiliki banyak implikasi penting — dan beberapa diantaranya mungkin sangat relevan untuk pasien kanker seperti mereka dengan keganasan hematologi.
MiRNA memiliki pengaruhnya dengan mengatur bagaimana tubuh Anda berubah dari DNA menjadi RNA menjadi protein. Ketika protein yang diinginkan ternyata menjadi protein terkait kanker atau senyawa yang ditemukan di jalur biologis utama kanker, maka regulasi oleh miRNA berpotensi memiliki peran yang signifikan.
Banyak miRNA yang berbeda telah dilaporkan menjadi rusak, atau dalam hal ilmiah, tidak diregulasi, pada pasien dengan berbagai jenis kanker. Pada sel kanker, miRNA ini tidak berada di bawah regulasi yang tepat yang terlihat pada sel sehat, dan oleh karena itu tingkat miRNA yang abnormal dan respons seluler yang abnormal dapat terjadi. Pengamatan tentang miRNAs ini harus mengarah pada hipotesis bahwa miRNAs terlibat dalam perkembangan kanker dan dalam perkembangan kanker, sekali dimulai.
MiRNA pada awalnya dipahami dalam beberapa model kanker atau keganasan prototipe termasuk leukemia limfositik kronis (CLL ), multiple myeloma (MM), limfoma sel T kutaneus dan limfoma sel mantel. Faktanya, bidang miRNA dalam kanker benar-benar dimulai ketika sebuah kelompok penelitian menunjukkan bahwa dua miRNA — miR-15 dan miR-16 — terletak di bagian kromosom yang sering hilang atau dihapus pada leukemia limfositik kronis.
MiRNA Signatures
Sejak itu, para peneliti telah bekerja pada "tanda tangan miRNA" - yaitu, profil yang berbeda dari tingkat miRNA tinggi atau berkurang yang mungkin karakteristik dari beberapa atribut dari kanker yang diberikan.
Misalnya, tanda tangan miRNA tertentu mungkin dikaitkan dengan perilaku kanker yang lebih agresif. Ketika digunakan dengan cara ini, tanda tangan miRNA juga kadang-kadang disebut sebagai biomarker.
MiRNA dalam Perawatan Kanker
Peran miRNA dalam pengobatan kanker saat ini diharapkan sebagai pelengkap, dalam arti bahwa perawatan baru dan lebih baik dapat lebih tepat sasaran untuk pasien yang tepat menggunakan tanda tangan miRNA. Satu visi untuk masa depan adalah bahwa dokter Anda mungkin dapat mengatakan sesuatu seperti: "Kanker Anda memiliki tanda tangan miRNA yang terkait dengan hasil yang membaik dengan rejimen pengobatan baru ini, jadi kami mungkin ingin memberikan pilihan perawatan ini pertimbangan yang lebih serius."
Para peneliti juga melihat kemungkinan menggunakan mikro-RNA sebagai "penekan tumor" dengan membuat mereka langsung masuk ke dalam sel kanker. MiRNA dan RNA non-coding lainnya adalah urutan yang sangat singkat, yang membuatnya sempurna untuk proses yang disebut transfeksi, yang menggunakan virus untuk melakukan sekuensing urutan ke dalam bermain.
Bidang lain yang menarik sehubungan dengan penggunaan miRNAs adalah menargetkan sel-sel kanker yang resisten terhadap kemoterapi atau radiasi. Bahkan ketika terapi konvensional menghilangkan lebih dari 98 persen sel kanker, apa yang disebut sel induk kanker - sel kanker bersembunyi - yang tetap dapat menimbulkan kekambuhan. Jika sel kanker yang mengintai dapat ditargetkan dengan miRNA atau RNA non-coding lainnya, sendiri atau dalam kombinasi dengan terapi lain, ini akan mewakili kemajuan terapeutik. Uji klinis menggunakan miRNA terapeutik untuk kanker hati dan kanker paru telah dipublikasikan, meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan.
MiRNA di CLL
Di Barat, CLL adalah leukemia paling sering pada orang dewasa. Perubahan kromosom umum yang terkait dengan CLL adalah penghapusan bagian dari kromosom 13. Apa yang bisa menjadi informasi genetik sangat penting sehingga penghapusannya mengarah ke kanker? Nah, DNA yang hilang ini ditemukan untuk mengkodekan ke miRNAs. Pengamatan ini mengarah ke hipotesis bahwa dua miRNAs khususnya - bernama miR-15a dan miR-16-1 mungkin terlibat sebagai peristiwa awal dalam pengembangan CLL.
Juga di CLL - selain peran yang mungkin dalam perkembangan kanker - miRNA mungkin memiliki peran dalam resistensi kemoterapi. Resistensi terhadap fludarabine, obat kemoterapi, telah dikaitkan dengan perubahan tingkat dua RNA mikro bernama miR-18, miR-22 dan miR-21.
MiRNA di Multiple Myeloma
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah menentukan bahwa miRNAs secara berbeda diekspresikan pada orang dengan multiple myeloma atau MM.
Faktanya, sekelompok peneliti — Pichiorri dan rekan — telah menggunakan apa yang diketahui tentang tanda tangan miRNA untuk menggambarkan berbagai manifestasi myeloma . Sel plasma adalah sel darah putih yang bisa membuat antibodi, dan keluarga sel-sel ini — anggota keluarga B-limfosit — mirip kanker di MM. Multiple myeloma dapat berkembang dari kondisi jinak yang disebut monoclonal gammopathy dengan signifikansi yang tidak dapat ditentukan (MGUS), dan kelompok penelitian ini menemukan perbedaan ketika Anda melanjutkan dari sel plasma yang sehat ke MGUS yang jinak tetapi bersifat kanker, ke MM, keganasan penuh.
Pada 2008, Pichiorri dan rekannya melaporkan profil ekspresi miRNA komprehensif dari sel plasma normal, MGUS, dan MM. Semakin banyak bukti menunjukkan bahwa miRNA berfungsi baik sebagai regulator perkembangan sel sementara tubuh membuat sel darah yang sehat , atau selama hematopoiesis yang normal dan sehat; tetapi perubahan miRNA itu mungkin terlibat atau mungkin menyertai perubahan lain di jalan menuju keganasan. Pengolahan miRNA yang terganggu juga dikaitkan dengan mieloma multipel risiko tinggi.
Sinar ultraviolet dan MiRNA di Melanoma
MiRNA juga dapat digunakan untuk membantu menjelaskan kerentanan seseorang terhadap kanker. Sebuah studi baru-baru ini mengeksplorasi hubungan antara paparan radiasi ultraviolet dan pengembangan melanoma pada relawan wanita muda. Delapan wanita sehat , berkulit adil antara usia 31 dan 38 dibandingkan dengan sembilan wanita berkulit adil usia 35-46 yang telah mengembangkan melanoma .
Melanosit adalah sel-sel yang membuat melanin, pigmen manusia kita, yang bertanggung jawab untuk hal-hal seperti rambut, kulit dan warna mata. Melanosit juga sel yang menjadi kanker di melanoma. Dalam studi, paparan kulit terhadap sinar UV mengganggu keseimbangan ekspresi miRNA dalam sel kulit melanosit manusia normal — tetapi miRNA yang diinduksi UV ini berbeda secara dramatis antara wanita sehat dan mereka yang memiliki riwayat melanoma di masa lalu, menunjukkan bahwa melanosit pada tingkat tertentu. orang-orang, meskipun tampaknya normal, sudah merespon secara berbeda terhadap sinar UV, yang dapat menjelaskan risiko mereka untuk perkembangan kanker di masa depan.
Menariknya, melanosit individu yang sehat, setelah terpapar radiasi UV yang sama, tidak mencerminkan perubahan ini. Temuan ini yang penting tergantung pada ekspresi RNA mikro dapat membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana melanoma dimulai dan bagaimana hal itu dapat dicegah, serta memacu ide-ide penelitian baru dan strategi terapeutik.
Sumber-sumber
Portin P. Kelahiran dan perkembangan teori pewarisan DNA: enam puluh tahun sejak ditemukannya struktur DNA. J Genet. 2014; 93 (1): 293-302.
Moussay E, Palissot V, Vallar L, dkk. Penentuan gen dan microRNA yang terlibat dalam resistensi terhadap fludarabine in vivo pada leukemia limfositik kronis. Kanker Molekuler. 2010; 9: 115.
Pichiorri F, De Luca L, Aqeilan RI. MicroRNAs: Pemain Baru di Multiple Myeloma. Perbatasan dalam Genetika . 2011, 2: 22.
Sha J, Gastman BR, Morris N, dkk. Respons microRNA terhadap UVR matahari pada melanosit kulit penduduk berbeda antara pasien melanoma dan orang sehat. PLoS ONE 2016; 11 (5): e0154915. doi: 10.1371 / journal.pone.0154915.
Segura MF, Greenwald HS, Hanniford D, et al. MicroRNA dan melanoma kulit: dari penemuan hingga prognosis dan terapi. Karsinogenesis . 2012; 33: 1823-1832.