Новый тип кольцевой РНК способствует развитию опухолей
Молекулярные биологи из Университета Делавэра, Гарвардской медицинской школы и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили новую кольцевую рибонуклеиновую кислоту (РНК), которая усиливает активность опухолей в мягких и соединительных тканях.
Это открытие может углубить понимание генетики рака и подходов к его диагностике и лечению. Результаты опубликованы в журнале Cell Research (издательство Nature).
О кольцевой РНК
Кольцевая РНК (circRNA) — класс некодирующих РНК, открытый в 1970-х годах. В отличие от линейных молекул, circRNA образует замкнутую петлю в результате ошибки сплайсинга — процесса, называемого обратным сплайсингом (back splicing). Долгое время это считалось «генетическим шумом», но после 2014 года circRNA начали изучать как биомаркеры заболеваний, особенно рака.
Открытие и двойная роль РНК
Исследователи описали новую circRNA, образующуюся из гена Zbtb7a в опухолях мягких тканей (например, мезенхимальных). Ранее было показано, что линейная форма этой РНК кодирует белок-супрессор опухоли, подавляющий рост рака. Однако её кольцевая форма (circRNA) действует независимо и усиливает активность опухоли, фактически «выключая» противоопухолевый белок.
Это первый случай, когда показана антагонистическая, промотирующая опухоль роль circRNA по отношению к линейной РНК с идентичной генетической последовательностью.
Метод визуализации
Для проверки результатов потребовалось различать линейную и кольцевую РНК с одинаковым кодом. Команда использовала метод флуоресцентной микроскопии с зондами разного цвета, специфичными к разным участкам РНК («бусинам на ожерелье»).
- Если в одном месте клетки одновременно видны сигналы красного и зелёного цвета (сливающиеся в жёлтый), это линейная РНК.
- Если виден только зелёный сигнал (без красного), это кольцевая РНК.
Это позволило впервые визуализировать обе формы РНК внутри одной клетки и подтвердить их сосуществование.
Значение и перспективы
- Открытие показывает, что одна и та же генетическая последовательность на уровне РНК может выполнять две противоположные функции: подавлять и способствовать раку.
- Уникальное соединение (junction), образующееся при замыкании circRNA, может стать мишенью для терапии, позволяя избирательно воздействовать на кольцевую РНК, не затрагивая полезную линейную форму.
- Метод визуализации применим к любому типу рака, так как circRNA присутствует во всех опухолях.
Планы на будущее
- Изучение биосигнатуры: Проверка, наблюдается ли та же картина в тканевых образцах (как здоровых, так и больных). Разные ткани экспрессируют разный набор circRNA, что потенциально позволяет использовать их как маркеры для диагностики типа рака по анализу крови.
- Роль в межклеточной коммуникации: Исследование, присутствует ли circRNA из опухолей во внеклеточных везикулах — «посылках», которыми клетки обмениваются сигналами. Возможно, рак «взламывает» эту систему, рассылая соседним клеткам дезинформацию для создания благоприятной микро среды.
- Живая визуализация: Разработка инструментов для отслеживания образования и перемещения circRNA в клетках в реальном времени с помощью «трекера».