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最初開發(fā)作為研究基因功能的工具的小RNA分子觸發(fā)隱藏在每個細(xì)胞中的機制,迫使細(xì)胞自殺,西北醫(yī)學(xué)研究報告,第一個識別分子以觸發(fā)可能保護(hù)我們的自動防故障機制來自癌癥。
研究作者說,機制-RNA自殺分子可能會發(fā)展成一種新型的癌癥治療方法。
用RNA分子處理的癌細(xì)胞永遠(yuǎn)不會對它們產(chǎn)生抗性,因為它們同時消除了癌細(xì)胞生存所需的多個基因。
“這就像是通過刺傷自己,射擊自己并同時從建筑物上跳下來自殺,”西北科學(xué)家和主要研究作者馬庫斯·彼得說。“你無法生存。”
彼得說,癌細(xì)胞不能產(chǎn)生對分子的抗性是第一位的。
“這可能是一個重大的突破,”西北大學(xué)費因伯格醫(yī)學(xué)院癌癥代謝的Tom D. Spies教授彼得說。
彼得和他的團(tuán)隊在人類基因組中發(fā)現(xiàn)了一些序列,這些序列在轉(zhuǎn)化為小的雙鏈RNA分子時會引發(fā)他們認(rèn)為是細(xì)胞中一種古老的殺傷開關(guān),以預(yù)防癌癥。他一直在用這種活動尋找幻影分子八年。
“我們認(rèn)為這是多細(xì)胞生物在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)發(fā)展之前消除癌癥的方式,這種系統(tǒng)大約有5億年的歷史,”他說?!斑@可能是一種失敗的安全措施,迫使流氓細(xì)胞自殺。我們相信它在保護(hù)我們免受癌癥侵害的每一個細(xì)胞中都很活躍?!?/p>
這項研究將于10月24日在eLife上發(fā)表,另外兩項新的西北研究在Oncotarget和Cell Cycle中由Peter小組發(fā)表,描述了多種人類基因中存在的刺客分子的發(fā)現(xiàn)及其對小鼠癌癥的強大影響。
回顧數(shù)億年
為什么這些分子如此強大?
“自從生命變成多細(xì)胞,這可能超過20億年前,它必須應(yīng)對預(yù)防或?qū)拱┌Y,”彼得說?!耙虼耍笞匀槐仨毥⒁环N防止安全的機制,以防止癌癥或在癌癥形成的那一刻起作用。否則,我們就不會在這里?!?/p>
因此,他開始尋找在殺死癌癥的基因組中編碼的天然分子。
“我們知道他們很難找到,”彼得說?!皻麢C制只有在它變成癌癥時才能在單個細(xì)胞中發(fā)揮作用。它是一個大海撈針。”
但他通過測試一類叫做小干擾(si)RNA的小RNA來發(fā)現(xiàn)它們,科學(xué)家們用它來抑制基因活動。通過采集待靶向基因的短序列并將其轉(zhuǎn)化為雙鏈RNA來設(shè)計siRNA。這些siRNA在導(dǎo)入細(xì)胞時抑制了它們來源的基因的表達(dá)。
彼得發(fā)現(xiàn),大量這些來自某些基因的小RNA沒有像預(yù)期的那樣僅抑制它們所針對的基因。他們還殺死了所有癌細(xì)胞。他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)這些特殊序列分布在整個人類基因組中,嵌入多個基因中,如細(xì)胞周期研究所示。
當(dāng)轉(zhuǎn)換為siRNA時,這些序列都充當(dāng)訓(xùn)練有素的超級刺客。它們通過同時消除細(xì)胞存活所需的基因來殺死細(xì)胞。通過取出這些幸存者基因,刺客分子并行激活多個死亡細(xì)胞途徑。
小RNA刺客分子觸發(fā)彼得稱為DISE的機制,用于生存基因消除誘導(dǎo)的死亡。
在癌癥生物體內(nèi)激活DISE可能會使癌細(xì)胞被消除。彼得的研究小組證明,這種形式的細(xì)胞死亡優(yōu)先影響癌細(xì)胞,對正常細(xì)胞幾乎沒有影響。
為了在治療情況下對此進(jìn)行測試,彼得與Feinberg泌尿?qū)W副教授Shad Thaxton博士合作,通過納米顆粒將刺客分子傳遞給患有人類卵巢癌的小鼠。在Oncotarget的研究報告中,在治療的小鼠中,治療強烈地減少了腫瘤生長而對小鼠沒有毒性。重要的是,腫瘤對這種形式的癌癥治療沒有產(chǎn)生抗性。彼得和薩克斯頓現(xiàn)在正在改進(jìn)治療以提高療效。
由于固體癌治療缺乏進(jìn)展,彼得長期以來一直感到沮喪。
“問題是癌癥細(xì)胞是如此多樣化,即使這些藥物旨在針對單個癌癥驅(qū)動基因,通常最初是有效的,它們最終會停止工作,患者會死于這種疾病,”彼得說。他認(rèn)為許多癌細(xì)胞亞群從未真正受到目前使用的大多數(shù)靶向抗癌藥物的影響。
彼得說,大多數(shù)晚期實體癌如腦癌,肺癌,胰腺癌或卵巢癌的生存率都沒有提高。
“如果你在50年前患有這種疾病的侵襲性轉(zhuǎn)移形式,那么你當(dāng)時就被摧毀了,而你今天仍被摧毀,”他說?!案倪M(jìn)通常是由于更好的檢測方法,而不是更好的治療方法?!?/p>
彼得說,癌癥科學(xué)家需要更多地傾聽大自然。他指出,免疫療法取得了成功,因為它旨在激活進(jìn)化發(fā)展的抗癌機制。不幸的是,很少有癌癥對免疫治療有反應(yīng),只有少數(shù)患有這些癌癥的患者受益,他說。
“我們的研究可能正在進(jìn)入大自然的原始?xì)_關(guān)之一,我們希望這種影響會影響許多癌癥,”他說?!拔覀兊难芯拷Y(jié)果可能具有破壞性?!?a>#清風(fēng)計劃#