نقش قطعات مشتق از tRNA در تومورهای بدخیم

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، سرطان یک مسئله مهم بهداشت عمومی در سرتاسر جهان است و عامل مهمی بر سلامت و توسعه انسان است. سازمان بهداشت جهانی نشان داد که تقریباً 18.1 میلیون مورد جدید سرطان در سال 2018 وجود داشت که منجر به مرگ 9.6 میلیون نفر از سرطان شد. تشخیص و درمان سرطان در سال 2020، به دلیل اپیدمی کروناویروس جدید که در سال 2019 آغاز شد، تا حدودی به خطر افتاد. در برخی از کشورهای توسعه یافته، سرطان به دلیل اصلی مرگ و میر تبدیل شده است. علاوه بر این، در نتیجه چالش های موجود در تشخیص سرطان در مراحل اولیه، درمان های فعلی رضایت بخش باقی نمی مانند. پیشرفت ها در فن آوری های زیست شناسی مولکولی و سلولی، درک عمیق تری از زیست شناسی سلول های سرطانی ارائه کرده و منجر به کشف نشانگرهای بیماری اضافی شده است. علاوه بر این، شواهد رو به رشدی وجود دارد که برخی از RNA های غیر کدکننده (ncRNAs) را با تشخیص و پیش آگهی سرطان مرتبط می کند و پتانسیل آنها را به عنوان نشانگرهای تومور پیش بینی کننده جدید و اهداف درمانی برجسته می کند.

ncRNA ها به طور گسترده در موجودات زنده وجود دارند، نمی توانند به پروتئین ها ترجمه شوند و بسته به طول آنها به سه دسته طبقه بندی می شوند. RNA های انتقالی (tRNA ها) فراوان ترین دسته از مولکول های ncRNA در رونوشت انسان هستند که 4 تا 10 درصد از کل RNA های سلول را تشکیل می دهند. وظیفه اصلی tRNA ها تشخیص اطلاعات ژنتیکی و ترجمه دقیق آن به اطلاعات توالی اسید آمینه است. پیشرفت های سریع اخیر در فناوری توالی یابی منجر به شناسایی دسته جدیدی از RNA های غیر کد کننده کوچک (sncRNAs) مشتق شده از tRNA ها شده است که به عنوان قطعات مشتق از tRNA (tRFs) شناخته می شوند، که محصولات برش خاص پیش-tRNA ها و tRNA های بالغ هستند. و از نظر تکاملی بسیار حفاظت شده است. در ابتدا تصور می شد tRF ها محصولات تصادفی گردش tRNA هستند، اما از آن زمان نشان داده شده است که در گونه های مختلف رخ می دهند، به طور گسترده در مایعات بدن انسان توزیع می شوند و نقش مهمی در چندین فرآیند بیولوژیکی ایفا می کنند. از این رو، اکتشاف توابع tRFs بالقوه تمرکز تحقیقات فعلی است.

سرطان عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است. در حالی که عوامل مختلفی به عنوان عامل ایجاد تومورهای بدخیم شناخته شده اند، مکانیسم های زمینه ای برای ایجاد سرطان هنوز به خوبی شناخته نشده است. تشخیص زودهنگام و ایجاد درمان های موثر برای سرطان از موضوعات مهم تحقیقاتی است. RNA انتقالی (tRNA)، فراوان ترین دسته مولکول های RNA در رونوشت انسان، هم در سنتز پروتئین و هم در فرآیندهای متابولیک سلولی شرکت می کند. قطعات مشتق شده از tRNA (tRFs) با برش خاص مولکول های قبل از tRNA و tRNA بالغ تولید می شوند که بسیار محافظت شده اند و به طور گسترده در موجودات مختلف وجود دارند. در ابتدا تصور می شد tRF ها محصولات تصادفی و بدون عملکرد فیزیولوژیکی هستند، اما به عنوان مولکول های RNA کوچک غیر کدکننده جدید که به تنظیم پایداری RNA، تعدیل ترجمه و تأثیر بر بیان ژن هدف و همچنین سایر فرآیندهای بیولوژیکی کمک می کنند، دوباره تعریف شده اند. شواهد فزاینده ای وجود دارد که نقش های حمایتی tRFs در تومورزایی و توسعه سرطان، از جمله تنظیم تکثیر سلول های تومور، تهاجم، مهاجرت و مقاومت دارویی وجود دارد. درک مکانیسم های تنظیمی که توسط آن ها tRFs بر این فرآیندها تأثیر می گذارند، پتانسیل تشخیص و درمان تومور بدخیم را دارد. علاوه بر این، انتظار می رود tRF ها به نشانگرهای بیولوژیکی جدیدی برای تشخیص زودهنگام و پیش بینی پیش آگهی در بیماران مبتلا به تومور و همچنین اهدافی برای درمان های دقیق سرطان تبدیل شوند. در تحقیقات اخیر دخالت tRFs در ویژگی های ساختاری و عملکردهای بیولوژیکی، و همچنین مکانیسم های زیربنایی مسیرهای متابولیک مرتبط با تومور را بررسی می کنیم. ما همچنین بررسی می کنیم که چگونه tRFs بر متابولیسم تأثیر می گذارد و تومورزایی و پیشرفت سرطان را تنظیم می کند. گزارش ما پتانسیل استفاده از tRFs را به عنوان نشانگرهای زیستی تشخیصی تومور و در توسعه استراتژی های درمانی جدید روشن می کند.