Một số RNA dài không mã hóa khiến các tế bào ung thư dễ dàng nhân lên. nobeastsofierce / Shutterstock

Tế bào là khối cấu tạo cơ bản của mọi sinh vật. Vì vậy, để điều trị hoặc chữa khỏi hầu hết mọi căn bệnh hoặc tình trạng - bao gồm cả ung thư - trước tiên bạn cần có hiểu biết cơ bản về sinh học tế bào.

Mặc dù các nhà nghiên cứu đã hiểu khá rõ về chức năng của từng thành phần của tế bào, nhưng vẫn còn những điều chúng ta chưa biết về chúng - bao gồm cả vai trò của một số phân tử RNA trong tế bào. Tìm ra câu trả lời cho điều này có thể là chìa khóa trong việc phát triển các phương pháp điều trị ung thư hơn nữa, đó là điều mà nghiên cứu của chúng tôi đã tìm cách khám phá ra.

Ba loại phân tử mang thông tin trong một tế bào, và mỗi phân tử này thực hiện chức năng quan trọng của riêng nó. Đầu tiên là DNA, chứa thông tin di truyền có dây cứng (giống như một cuốn sách hướng dẫn). Thứ hai, RNA, là bản sao tạm thời của một chỉ dẫn cụ thể có nguồn gốc từ DNA. Cuối cùng là các protein được tạo ra nhờ thông tin được cung cấp bởi RNA. Những protein này là “ngựa con” của tế bào, thực hiện các chức năng cụ thể, chẳng hạn như giúp tế bào di chuyển, tái tạo và tạo ra năng lượng.

Phù hợp với mô hình này, RNA từ lâu đã được xem như là vật trung gian giữa DNA và protein. Nhưng các nhà nghiên cứu đang bắt đầu phát hiện ra rằng RNA không chỉ là một chất trung gian. Trên thực tế, phân tử bị bỏ qua này có thể giữ bí mật cho sự tiến triển của ung thư.

Nhóm nghiên cứu của chúng tôi Mới phát hiện ra một loại RNA mới giúp thúc đẩy sự tiến triển của ung thư mà không tạo ra bất kỳ protein nào. Chúng tôi nghĩ rằng loại khám phá này có thể mở đường cho một phương pháp nhắm mục tiêu tế bào ung thư hoàn toàn mới. Nhưng để hiểu làm thế nào điều này có thể thực hiện được, điều quan trọng đầu tiên là phải biết các loại RNA khác nhau mà chúng ta có trong cơ thể.

Bí ẩn về RNA

Chỉ khoảng 1% DNA được sao chép thành RNA tạo ra protein. Các RNA khác giúp sản xuất protein. Phần còn lại (được gọi là RNA không mã hóa) từ lâu đã được cho là không có chức năng gì trong cơ thể con người. Nhưng các nghiên cứu gần đây đang thách thức những giả định này, cho thấy những RNA "vô dụng" này thực sự thực hiện mục đích rất cụ thể. Trên thực tế, những RNA “không mã hóa” này điều chỉnh chức năng của nhiều gen, do đó kiểm soát các khía cạnh quan trọng trong cuộc sống của tế bào (chẳng hạn như khả năng di chuyển của chúng).

Loại ARN không mã hóa phong phú nhất là ARN dài không mã hóa (lncRNA). Đây là những phân tử dài tương tác với nhiều phân tử khác nhau trong tế bào. Và, như các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra, những cấu trúc phức tạp này cho phép nhiều chức năng khác nhau diễn ra giữa các tế bào.

Ví dụ, một số lncRNA "lấy" các protein khác nhau và tập hợp chúng để hoạt động trong một không gian tế bào cụ thể - chẳng hạn như cùng một đoạn gen. Chức năng này rất cần thiết để kiểm soát sự bất hoạt của một số gen trong quá trình phát triển. Cách tế bào biến DNA thành protein. Fancy Tapis / Shutterstock

Nhưng không giống như các protein khác trong cơ thể, chúng ta không thể xác định chức năng của phân tử lncRNA chỉ bằng cách nhìn vào trình tự DNA của nó. Không biết chức năng bình thường của nó cũng có nghĩa là chúng ta không thể nghiên cứu vai trò của phân tử này trong việc gây ra các bệnh tật, bao gồm cả ung thư.

LncRNA và ung thư

Nhóm nghiên cứu của chúng tôi - và những người khác - đang bắt đầu hiểu nhiều chức năng quan trọng của lncRNA trong sự tiến triển của ung thư. Ví dụ, chúng ta biết rằng một số lncRNA giúp tế bào ung thư dễ dàng nhân lên, tương tác với các tế bào lân cận và thoát khỏi hệ thống miễn dịch của cơ thể. Không giống như protein, có trong các loại tế bào khác nhau, mỗi lncRNA có trong một loại tế bào cụ thể và có thể được phát hiện trong chất lỏng của cơ thể, chẳng hạn như máu. Những đặc điểm này làm cho chúng trở thành công cụ chẩn đoán và điều trị rất hấp dẫn.

In công việc mới nhất của chúng tôi, chúng tôi đã xác định được một lncRNA có trong dạng ung thư tuyến tiền liệt mạnh nhất. Để phát hiện ra lncRNA cụ thể này, chúng tôi đã phân tích cấu hình RNA từ hàng trăm bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt. Chúng tôi nhận thấy rằng lncRNA này thường chỉ được kết hợp với các dạng tích cực nhất.

Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng lncRNA này có hai chức năng riêng biệt: một trong nhân (“lõi” của tế bào, chứa DNA) và một trong tế bào chất (phần bên ngoài của tế bào, chứa các bào quan khác nhau (chẳng hạn như ti thể). Trong nhân tế bào, lncRNA liên kết với một protein và hướng nó đến một đoạn DNA cụ thể, nơi nó có thể kích hoạt một gen. Cơ chế này tăng cường khả năng tiếp tay của các tế bào ung thư tuyến tiền liệt để lây lan sang các mô khác. Trong tế bào chất, lncRNA liên kết với một RNA khác và giúp tế bào ung thư nhân lên.

Vì lncRNA này có liên quan đến sự tiến triển của ung thư, chúng tôi quyết định thiết kế một loại thuốc mới có thể nhắm mục tiêu nó. Chúng tôi đã làm điều này bằng cách sử dụng các phân tử được gọi là “antisense oligonucleotide”, Hiện đang được thử nghiệm trong các thử nghiệm lâm sàng. Đây là những đoạn DNA tổng hợp nhỏ liên kết với RNA mục tiêu và kích hoạt sự phân hủy của nó. Bằng cách sử dụng các phân tử này, chúng tôi nhận thấy rằng bằng cách nhắm mục tiêu vào lncRNA, chúng tôi có thể ngăn chặn cả sự phát triển và lây lan của ung thư. Chúng tôi hy vọng sẽ sử dụng các phân tử này trong tương lai để điều trị các bệnh ung thư khác biểu hiện một lncRNA cụ thể.

LncRNA, thứ hầu như chưa được biết đến cách đây vài thập kỷ, được coi là một công cụ quan trọng để hiểu về sinh học ung thư. Điều thú vị là một số lncRNA chỉ được biểu hiện trong một số mô (chẳng hạn như não) và có thể chịu trách nhiệm cho các đặc điểm cụ thể đối với con người, ví dụ, sự phát triển tăng lên của một số vùng não nhất định. Vì lý do này, lncRNA cũng là một lĩnh vực điều tra hoạt động trong các rối loạn thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như chứng sa sút trí tuệ.

Chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu về hiện tượng sinh học ít được biết đến này sẽ sớm chuyển thành các phương pháp điều trị tốt hơn cho căn bệnh nan y.

Giới thiệu về tác giả

Francesco Crea, Giảng viên cao cấp về Di truyền ung thư, Đại học Mở và Azuma kalu, Nghiên cứu sinh Tiến sĩ, Đại học Mở

Sách liên quan:

Cơ thể ghi điểm: Bộ não và cơ thể trong quá trình chữa lành chấn thương

bởi Bessel van der Nikol

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chấn thương với sức khỏe thể chất và tinh thần, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để chữa lành và phục hồi.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hơi thở: Khoa học mới về nghệ thuật đã mất

bởi James Nestor

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành thở, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Nghịch lý thực vật: Nguy cơ tiềm ẩn trong thực phẩm "lành mạnh" gây bệnh và tăng cân

của Steven R. Gundry

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, sức khỏe và bệnh tật, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Mã miễn dịch: Mô hình mới cho sức khỏe thực sự và chống lão hóa triệt để

bởi Joel Greene

Cuốn sách này đưa ra một quan điểm mới về sức khỏe và khả năng miễn dịch, dựa trên các nguyên tắc biểu sinh và đưa ra những hiểu biết sâu sắc cũng như chiến lược để tối ưu hóa sức khỏe và lão hóa.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hướng dẫn hoàn chỉnh về nhịn ăn: Chữa lành cơ thể thông qua nhịn ăn gián đoạn, luân phiên và kéo dài

bởi Tiến sĩ Jason Fung và Jimmy Moore

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành nhịn ăn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.