Agresywny czerniak: Circular RNA wyjaśnia rozprzestrzenianie się
Naukowcy przyjrzeli się drobnym mechanizmom molekularnym i epigenetycznym, które wyjaśniają agresywne rozprzestrzenianie się czerniaka.
Wraz z DNA i białkami RNA jest jedną z trzech podstawowych makrocząsteczek niezbędnych we wszystkich formach życia.
Typowy proces leżący u podstaw wszystkich znanych form życia składa się z trzech etapów: Informacja genetyczna z naszego DNA - która działa jako „plan” komórki - jest przekształcana w „fotokopię” RNA, która z kolei pomaga tworzyć białka wymagane przez komórkę.
Większość RNA ma postać liniową. Jednak niektóre cząsteczki RNA są okrągłe. Są to tak zwane koliste RNA (circRNA).
Liniowy RNA koduje białka, ale bardzo nieliczne cirrNA mają jasno zrozumiałe funkcje. W rzeczywistości, społeczność medyczna dopiero teraz zaczyna wyjaśniać wkład circRNA w normalną fizjologię i chorobę - piszą autorzy nowego artykułu.
Jaka jest więc rola cirrNAs w rozprzestrzenianiu się czerniaka? Starszy autor badań dr Eva Hernando - profesor nadzwyczajny na Wydziale Patologii Langone Health na Uniwersytecie Nowojorskim (NYU) - wraz z kolegami postanowili zbadać sprawę.
Pytanie jest ważne, wyjaśniają badacze w swoich Cancer Cell badania, ponieważ przerzuty są przyczyną 90% zgonów związanych z rakiem. Kluczowy moment, w którym rak rozprzestrzenia się do punktu przerzutowego, może zadecydować o wyniku dla osoby z rakiem.
Czerniak jest dobrym modelem do badania mechanizmów powodujących przerzuty, ponieważ jego rozprzestrzenianie się jest szczególnie agresywne: przerzuty mogą wystąpić z guzów pierwotnych o wielkości zaledwie kilku milimetrów.
Naukowcy twierdzą, że błędy genetyczne wyjaśniają, w jaki sposób komórki raka czerniaka wyłaniają się z normalnych komórek, ale błędy DNA nie wyjaśniają całej historii, jeśli chodzi o wyjaśnienie, w jaki sposób rozprzestrzenia się rak.
Jak cirrNA może prowadzić lub zatrzymać przerzuty
Dlatego w ramach nowych badań Hernando i zespół przeprowadzili eksperymenty na hodowlach komórkowych z ludzkich tkanek czerniaka i mysich modeli, aby zbadać rolę cirrNA.
Analizy ujawniły, że kluczem jest circRNA zwane CDR1as. Wyciszona epigenetycznie cząsteczka ta sprzyja rozprzestrzenianiu się raka, a po aktywacji hamuje agresywne rozprzestrzenianie się raka.
Autorzy piszą, że wcześniejsze badania wskazywały na potencjalną funkcję circRNA: mogą one wiązać się z białkami, które następnie przyłączają się do RNA i wpływają na funkcje komórkowe.
W tym konkretnym badaniu naukowcy wykazali, że przerzuty występują, gdy interakcja między CDR1as a jednym z takich białek przyłączających RNA jest zakłócona. Białko wiążące RNA nazywa się IGF2BP3.
Hernando i współpracownicy wycisnęli CDR1as, aby zobaczyć, jak wpłynie to na przerzuty. Zauważyli, że gdy wyłączono CDR1as, białko wiążące RNA IGF2BP3 wędrowało swobodnie i sprzyjało przerzutom.
Natomiast, gdy jest aktywowany, CDR1as łączy się z IGF2BP3, zapobiegając przedostawaniu się do innych białek przerzutowych.
„Odkryliśmy, że CDR1 jako hamuje znane białko pro-rakowe zwane IGF2BP3, ujawniając nową funkcję CDR1 jako, która może mieć implikacje terapeutyczne” - wyjaśnia autor pierwszego badania dr Douglas Hanniford, instruktor na wydziale patologii NYU Langone Health .
Zespół ujawnił również mechanizmy epigenetyczne, dzięki którym CDR1 są wyciszane i nie są już produkowane w komórkach czerniaka.
Zmiany epigenetyczne genów wpływają na ich funkcjonowanie bez zmiany ich kodu DNA.
„Nasze badanie dostarcza nowych informacji na temat agresywnego zachowania czerniaka i jest pierwszym, które ujawniło circRNA jako supresor przerzutów”.
Dr Eva Hernando
