放大微rna

有没有办法通过改变基因来降低患癌症的风险?
2017年5月2日

采访

Peter Leedman,西澳大利亚大学

除了研究导致癌症的基因,并利用这些信息推动针对有缺陷蛋白质的新型抗癌药物的开发外,研究人员还采取了更直接的方法,研究如何降低基因本身的活性。其中一位是来自珀斯西澳大利亚大学哈利·珀金斯医学研究所的彼得·利德曼教授,他向克里斯·史密斯解释了他的想法。

Peter:我们对使用部分基因组的概念很着迷。这就是DNA作为癌症新疗法的蓝图。特别是一些实体肿瘤,如肝癌、胰腺癌、头颈癌和脑癌,这些肿瘤的治疗方法很少,预后和前景可能很差。

我们知道癌症是一种遗传疾病。当基因出错时,细胞就会开始遵从错误的指令或者不遵从正常的指令。所以当你说你试图用基因组找到一种治疗癌症的新方法时,你是什么意思?

彼得:有些实体瘤是由细胞外部的受体等因素驱动的,它们驱使细胞无限制地增殖或生长。我们将其视为一系列目标。故事的第二部分是说,我们可以在基因组或DNA蓝图中发现什么,这可能会给我们一个答案,来减缓驱动生长的受体。50年来的教条是,据说很多DNA含有垃圾,所以被称为“垃圾DNA”。在过去的15年里,我们发现大约2%的DNA是非常重要的,可以形成蛋白质,但98%的非蛋白质DNA是非常重要的。

克里斯-那我再澄清一下。所以你的意思是2%的DNA代码实际上是基因,这些基因在细胞中转化为蛋白质;它们就像制造蛋白质的食谱。98%真的很重要,但怎么做到呢?那98%的人在做什么,或者说在做什么,让它变得如此重要?

98%倾向于制造我们所说的非编码RNA。DNA被合成RNA,这个拷贝在98%的基因组中没有被转化为蛋白质,它包含了这种丰富的小分子,叫做RNA。这是一个全球都很感兴趣的领域,因为我们相信如果我们能解开98% DNA中的一些秘密,也就是所谓的垃圾,其中一些可能对临床治疗有用。

克里斯:对,DNA有用的教条是它包含了制造蛋白质的配方。这已经过时了,我们现在意识到,它可能不会制造蛋白质,但这种DNA肯定会制造一些重要的东西。它制造这些RNA分子,它们留在细胞里做什么吗?

我们所知道的是:其中一些非常小,只有22或23个碱基长。我们发现其中一种叫做microRNA-7的蛋白质在减缓和抑制导致许多癌症的生长受体方面特别强大,它以一种非常复杂的方式做到这一点。它基本上去除了关键受体本身和受体的多个朋友,这些受体帮助驱动肿瘤的生长和促进肿瘤的生长,我们发现,当我们将microRNA-7添加到许多这些癌症中时,我们可以在试管中阻止癌症的生长。我们也可以在老鼠身上阻止它,这是特别令人兴奋的。

克里斯-他们在细胞内部做了什么来达到这种效果?我们从化学上理解它们在做什么吗?

我们所知道的是,微rna在细胞内起作用,它们瞄准信息并将其分解。这种蛋白质是驱动癌症的关键生长受体,现在被从细胞中取出,所以癌症经历了我们所说的细胞死亡。

Chris -所以这是一种特别的,高度针对性的方法,取下一个离散的遗传信息所以它剥夺了细胞拥有遗传信息的能力它制造了太多的遗传信息而根本无法制造?唯一的问题是,这种情况会发生在你身体的每个细胞中,如果你把一个人淹没在这种microRNA-7中,他们就会被剥夺在任何地方制造这种基因产物的能力。那就糟了,不是吗?

彼得:这是个好问题。我们对这些肿瘤的了解,这些令人讨厌的肿瘤,比如肝癌和头颈癌,它们的特征是在细胞表面有很多,我的意思是有时是数百万,这些促进生长的受体。相比之下,正常细胞可能有1000个或更少的数量,这里的原则是替换回癌细胞曾经产生的东西,这是非常重要的一点。

我们研究的癌细胞曾经制造过microRNA-7但是它们失去了microRNA-7,这就为促进生长提供了难以置信的中断,当你失去它的时候,你就为细胞提供了无限制生长的机会。现在,如果我们加入microRNA-7它的目标是生长受体促进途径和它所有的朋友,但它通常会瞄准体内那些有很多很多受体的细胞。比正常细胞多得多,所以我们相信这就是为什么它的耐受性更好,当然,也能非常有效地对抗癌症。

克里斯-你能把这个信息充分地传递到细胞里,对吗?

彼得-我们可以。当我们在模型系统中静脉注射微rna时,它很容易被癌症吸收。所以我们相信这将是治疗人类癌症的绝佳方法。

克里斯:癌症最臭名昭著的一点就是它的基因多样性。癌症对化疗反应不佳的原因之一是,最终,你得到的癌细胞已经进化并被淘汰,它们有能力摆脱细胞,不管你放进去的是什么,试图杀死它。那么,有没有一种可能性,你所做的一切都是在拖延时间,我们将选择使用你的代理人癌细胞,它可以为受体制造更多的基因,你将回到你开始的地方?

彼得:问得好。癌症的一个关键问题是,它们通常会对第一次治疗产生抗药性,或者对可能给予的治疗产生抗药性。我们在microRNA-7上发现的一件事是,当我们把它注射到对化疗药物有抵抗力的细胞中,比如顺铂,顺铂通常用于头颈癌,我们发现我们可以通过注射microRNA-7使细胞对化疗药物重新敏感。

这真的很令人兴奋,因为这表明我们可以把病人从抗药性的可怕创伤中拯救出来。实际上,当癌症夺去了人的生命,它夺去了人的生命,因为它会复发,它会复发到可怕的地方,扩散到全身。你不会死于第一次得癌症,你实际上会死于癌症发生的并发症——所谓的转移或转移性疾病。我们对这个分子,microRNA-7感到非常兴奋,因为它有能力与其他药物一起工作,使肿瘤对这些药物重新敏感,因此,有希望改善结果。

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