MikroRNA to klucz to superterapii. Nagrodzone Noblem prace zrewolucjonizują leczenie raka i innych chorób

Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny została przyznana za odkrycie mikroRNA. To rodzaj cząsteczek w komórkach, które regulują aktywność genów. Mają w ten sposób wpływ m.in. na rozwój chorób degeneracyjnych, neurologicznych i nowotworowych.

Współlaureatami nagrody przyznawanej przez szwedzki Instytut Karolinska są amerykańscy naukowcy Victor Ambros i Gary Ruvkun.

Dr Victor R. Ambros jest profesorem medycyny molekularnej w Szkole Medycznej T.H. Chan na Uniwersytecie w Massachusetts. Dr Gary Ruvkun z Massachusetts General Hospital jest profesorem genetyki w Szkole Medycznej Harvarda. Obaj byli stypendystami podoktorskimi w latach 1980. w laboratorium dr Roberta Horvitza w Massachusetts Institute of Technology (MIT).

MikroRNA, w skrócie miRNA, jest określane jako nowa klasa małych cząsteczek RNA, czyli złożonych z kwasów rybonukleinowych. Stanowią pojedyncze nici niekodującego RNA o długości 21-23 nukleotydów. Wpływają na regulację aktywności genów po ich transkrypcji.

Transkrypcja to proces kopiowania sekwencji genu, by na jej podstawie powstała nić informacyjnego, czy też matrycowego RNA – mRNA, za pomocą którego w kolejnym kroku syntetyzowane jest białko.

Chociaż miRNA zostało odkryte na początku lat 90. XX w., nie znano ich roli aż do początku XXI wieku. Po raz pierwszy wyizolował go zespół dr. Amosa w 1993 r. z nicienia C. elegans (Caenoehabditis elegans); badał go także dr Ruvkun. Później miRNA odkryto w komórkach roślin i ssaków, w tym ludzkich.

Odkrycie mikroRNA jest o tyle ważne, że cząsteczki te zaangażowane są w wiele procesów patologicznych. Można wykrywać je jako markery różnych chorób, co np. w przypadku nowotworów pomoże zastąpić inwazyjną biopsję. Stanowi też cel terapii leczniczych, jak również może być stosowane jako cząsteczka lecznicza.

Jak odkryto, w różnych chorobach nowotworowych często pojawiają się mutacje w genach kodujących enzymy, które uczestniczą w regulacji tworzenia miRNA, wpływając na jego zmiany. Innym źródłem raka jest zaburzenie regulacji mikroRNA, które wpływają także na powstawanie zmian degeneracyjnych.

Stąd odpowiednie cząsteczki miRNA można traktować jako cel leczenia, np. przywracając ich funkcje poprzez naśladowanie albo hamując ich działanie. Obecnie znanych jest ponad tysiąc ich rodzajów. Badane są ponadto zastosowania mikroRNA roślinnych, np. z wiciokrzewu.

Podczas terapii miRNA można dostarczyć w określone miejsca działania poprzez różne rozwiązania, np. w kapsułkach lipidowych, w formie liposomalnej, z polimerami takimi, jak chitosan, a także za pomocą wektorów wirusowych (np. adenowirusowych).

Szczególnie obiecujące jest hamowanie cząsteczek onkogennych miRNA takich, jak miR-10b czy miR-21. Ten drugi pełni też rolę w rozwoju wirusowego zapalenia wątroby, chorób sercowo-naczyniowych czy zwłóknienia nerek w przebiegu nefropatii cukrzycowej. Natomiast miR-200, który pełni rolę w niszczeniu komórek trzustki czy siatkówki oka w cukrzycy.

Są też cząsteczki związane z rozwojem demencji i można badać je jako markery choroby Alzheimera czy Parkinsona, a także zaprojektować bazujące na nich leczenie.

Źródła:

• Terapie przyszłości oparte o miRNA Polskie Towarzystwo Biochemiczne

• Ekspert: cząsteczki mikroRNA mogą być narzędziem do walki z alzheimerem i parkinsonem Nauka w Polsce