Tumorile: molecula care le-ar putea preveni

Cercetările de la Karolinska Institutet publicate astăzi în Nature arată că o moleculă de ARN implicată în prevenirea formării tumorii își poate schimba structura și, prin urmare, controlează producția de proteine ​​în celulă. Constatarea poate avea implicații clinice importante, deoarece se deschid pentru noi strategii de tratare a diferitelor tipuri de cancer.
Moleculele scurte de ARN din celulele noastre, numite microARN, sunt regulatori importanți ai ARN-urilor mesageri (ARNm) - molecula care codifică blocurile de construcție ale corpului nostru, proteinele. Mecanismul exact al acestei reglări rămâne neclar, dar se știe că microRNA-urile pot reduce moleculele de ARNm și, prin urmare, pot preveni producerea de proteine. Prin urmare, acestea au potențialul de a fi utilizate ca instrumente sau ținte pentru medicamente.
„Este important să creștem înțelegerea modului în care microRNA reglează producția de proteine, deoarece acest proces este perturbat în multe tipuri diferite de boli, inclusiv cancer”, spune Katja Petzold, profesor asociat la Departamentul de Biochimie Medicală și Biofizică la Karolinska Institutet din Suedia, care a condus studiul.
„Arătăm pentru prima dată că un complex de microARN-ARNm are o structură care se schimbă și că această mișcare are un efect asupra rezultatului biologic, adică cantitatea de proteine ​​produse în celulă”.
Cercetătorii au studiat un microRNA cunoscut sub numele de miR-34a, care joacă un rol important în cancer, reglând indirect activitatea proteinei p53, cunoscută drept păzitorul genomului pentru capacitatea sa de a preveni formarea cancerului. Modificările funcției p53 sunt foarte frecvente în cazurile de cancer uman. miR-34a reglează mARNul care codifică Sirt1, o proteină care dezactivează p53.

Două stări structurale diferite

Folosind rezonanța magnetică nucleară (RMN) și alte metode biofizice, cercetătorii au rezolvat structura și dinamica miR-34a care leagă molecula ARNm. Când au măsurat aceste dinamici, au descoperit că acest complex există în două stări structurale diferite, una moderat activă la 99% din populație și alta cu activitate sporită, la 1% din populație. Aceste stări pot interconverti, întrucât sunt în echilibru, iar populația fiecărei stări poate fi modificată de factori externi.
„Odată ce vom afla cum să facem comutarea, putem folosi acest lucru ca medicament pentru a controla producția de proteine ​​specifice”, explică Katja Petzold.
Cercetătorii au fost apoi capabili să arate că miR-34a folosește aceeași strategie pentru a regla producția de alte proteine, nu doar de Sirt1.
„Dezvăluim pentru prima dată înțelegere a modului în care reglarea producției de proteine ​​este condusă de microRNA-uri mici bazate pe structură și dinamică”, spune Lorenzo Baronti, student doctorand în grupul de cercetare Katja Petzold și primul autor al studiului. „Acest lucru este important pentru că se deschide pentru dezvoltarea de medicamente cu un mecanism complet nou de acțiune.”