W trakcie rozwoju każdego nowotworu dochodzi do gromadzenia w jego genomie tysięcy zmian – mutacji. Tylko niektóre z tych mutacji mają wpływ na rozwój nowotworu, czyli niekontrolowany wzrost i podziały komórek nowotworowych. Identyfikacja tych funkcjonalnych mutacji jest kluczowym wyzwaniem genetyki nowotworów. Pozwala ona lepiej zrozumieć procesy zachodzące w nowotworach, a czasami staje się podstawą, aby opracować nowe markery czy terapie nowotworowe.
Teraz badacze Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN – z zespołu prof. Piotra Kozłowskiego – wzięli na warsztat związane z nowotworami mutacje, za sprawą których dochodzi do błędów w komórkowej maszynerii biorącej udział w powstawaniu i regulacji mikoRNA. I sprawdzali, które z tych mutacji występują najczęściej w poszczególnych nowotworach. Opracowali w ten sposób pierwszy kompleksowy atlas mutacji w genach białek zaangażowanych w powstawanie oraz funkcje mikroRNA. Naukowcy pokazali również, które z genów są najczęściej mutowane i w których nowotworach. Pod uwagę brano tylko mutacje somatyczne, a więc te, które powstają w komórkach nowotworowych, a nie te odziedziczone po rodzicach.
MikroRNA (w skrócie również miRNA, nie należy mylić z mRNA, czyli RNA matrycowym kodującym białko) to krótkie niekodujące cząsteczki RNA. Liczą ok 20 nukleotydów – czyli elementów składowych nici RNA (mogących występować w formie A, C, U i G). Funkcją mikroRNA jest tzw. potranskrypcyjna regulacja ekspresji większości genów. A więc kontrolowanie, czy białko kodowane przez dany gen będzie mogło powstawać w procesie translacji na matrycy mRNA. Dotąd poznano ok. 2 tys. różnych cząsteczek mikroRNA u człowieka. Wiadomo jest, że poziom wielu z tych cząsteczek znacząco się zmienia w nowotworach i że odgrywają one ważną rolę w procesie nowotworzenia.
„Niektóre mikroRNA przyspieszają nowotworzenie – są jakby pedałem gazu dla nowotworu, a inne są jego hamulcem
W swojej pracy naukowcy z Poznania wykorzystali dane zebrane w repozytorium The Cancer Genome Atlas (TCGA). Są tam zebrane dane o ponad 10 tys. próbek pobranych z 30 najczęstszych typów nowotworów.
Uzyskane wyniki poszerzają wiedzę na temat mutacji występujących w poszczególnych nowotworach i mogą przydać się badaczom czy lekarzom prowadzącym badania nad tymi konkretnymi nowotworami. Dla nich cenna będzie informacja, które mutacje mają związek z cechami nowotworów. Z mapy skorzystać też mogą badacze, zainteresowani poszczególnymi enzymami biorącymi udział w obróbce miRNA w komórce. Dla nich spektrum zidentyfikowanych mutacji może reprezentować naturalne modele badawcze poszczególnych enzymów.
Publikacja, która ukazała się w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nucleic Acids Research https://doi.org/10.1093/nar/gkaa1223, została uznana przez redakcję tego czasopisma za przełomową. Autorkami pracy były również dr Paulina Gałka-Marciniak, dr Martyna Urbanek-Trzeciak oraz Paulina Nawrocka.
My jako pierwsi pokazaliśmy precyzyjne mapy mutacji nowotworowych w genach biorących udział w powstawaniu mikroRNA, a jednocześnie pokazaliśmy, jaki jest efekt tych mutacji na poziom mikroRNA w komórce nowotworowej. W niektórych przypadkach wskazaliśmy również efekty kliniczne takich mutacji – pokazaliśmy np. ich wpływ na szanse pacjenta na przeżycie