ARN speciale shtyp formimin e qelizave të kancerit të gjirit

Kanceri i gjirit është kanceri më i zakonshëm tek femrat. Zhvillimi i kancerit të gjirit shpesh e ka origjinën nga qelizat epiteliale në gjëndrën e qumështit – pikërisht qelizat që specializohen në prodhimin e qumështit gjatë dhe pas shtatzënisë. Një ekip studiuesish nga Universiteti Friedrich Schiller Jena (Gjermani), universiteti në Shenzhen (Kinë) dhe Spitali Universitar Jena (Gjermani) ka hedhur një vështrim më të afërt në këtë proces specializimi dhe ka deshifruar një mekanizëm molekular që gjithashtu duket se luan një rol të rëndësishëm në zhvillimin e kancerit. Mund të jetë e mundur të zhvillohen procedura të reja diagnostikuese dhe metoda të trajtimit për kancerin e gjirit bazuar në këto gjetje kërkimore. Shkencëtarët raportojnë për punën e tyre në revistën shkencore Cell Reports.

Diferencimi i qelizave, dmth specializimi i tyre, është një komponent thelbësor i një organizmi – vetëm nëpërmjet këtij specializimi qelizat mund të marrin përsipër detyra të ndryshme. Gjatë laktogjenezës – procesi i nxitur nga hormonet që mundëson gjëndrat e qumështit të prodhojnë qumësht – qelizat përkatëse shumohen së pari. Proteinat e nevojshme për këtë prodhohen nga ribozomet. Një bllok themelor ndërtimor i ribozomeve është ARN ribozomale, ose shkurt rARN. Nëse kërkohen më shumë proteina, kërkesa për rRNA gjithashtu rritet dhe sinteza e saj në bërthamën e qelizës rritet në përputhje me rrethanat. Në fund të laktogjenezës, qelizat e specializuara ndalojnë së rrituri dhe reduktojnë përsëri sintezën e rRNA. Ky mekanizëm rregullues zhvillohet në nivelin epigjenetik, që do të thotë se nuk ndryshon vetë ADN-ja, por paketimi i saj, për të cilin është përgjegjës një lloj tjetër ARN.

“Ne kemi zbuluar se një ARN e gjatë dhe jo-koduese e quajtur PAPAS, të cilën e kisha zbuluar disa vite më parë, vepron në paketimin e ADN-së dhe redukton prodhimin e rRNA,” shpjegon Dr Holger Bierhoff, i cili drejton projektin në. Universiteti i Jenës. “Më saktë, PAPAS ndikon në aksesin në rajonet aktive të ADN-së dhe përcakton nëse ato kopjohen në ARN apo jo. Nëse nevojiten shumë ribozome dhe proteina, dhe rrjedhimisht shumë rARN, sinteza e PAPAS zvogëlohet. Nëse ky proces do të ndalet, niveli i PAPAS-it rritet.”

Ekspertët në Jena zbuluan gjithashtu se PAPAS jo vetëm që luan një rol të rëndësishëm në përhapjen e qelizave, por edhe në specializim. “Kur e fikëm PAPAS përmes manipulimit të gjeneve në qeliza, vumë re se zhvillimi në qeliza që prodhojnë qumësht nuk funksiononte më siç duhet”, thotë Bierhoff.

Sinteza e rRNA është rritur gjithashtu në qelizat kancerogjene, pasi ato shumohen me shpejtësi dhe kërkojnë shumë proteina – dhe në përputhje me rrethanat shumë ribozome. “Prandaj ne pyetëm veten nëse mekanizmi rregullator që vëzhguam luan gjithashtu një rol në zhvillimin e kancerit të gjirit. Përgjigjja është qartësisht po”, shpjegon biologu qelizor Bierhoff. “Kur reduktuam sintezën e PAPAS dhe fikëm specializimin e qelizave, vumë re se qelizat zhvilluan karakteristikat e qelizave kancerogjene.” Në të kundërt, studiuesit treguan si në kulturat qelizore ashtu edhe në minj se një nivel i lartë PAPAS redukton rritjen e tumorit si dhe përhapjen e metastazave.

Por si arrijnë qelizat e kancerit të çaktivizojnë prodhimin e PAPAS dhe kështu të nxisin sintezën e rRNA? “Ne kemi gjetur gjithashtu një mekanizëm për këtë,” shpjegon Bierhoff. “Prodhimi i PAPAS kërkon një sinjal molekular në fillimin e gjenit PAPAS. Kjo strukturë sinjalizuese rregullohet nga proteina të veçanta, të cilat mund të zgjidhin ose bllokojnë strukturën. Ne kemi vërejtur se prodhimi i këtyre proteinave është veçanërisht i lartë në qelizat e kancerit të gjirit. Sa më agresiv të jetë tumori, aq më shumë prej tyre janë të pranishëm.”

Për Holger Bierhoff, rezultatet e hulumtimit janë premtuese në dy aspekte: “Së pari, ne shohim se PAPAS mund të jetë një shënues interesant për vlerësimin e agresivitetit të një tumori të gjirit. Ky informacion mund të përdoret potencialisht si një mjet diagnostikues”, thotë ai. “Së dyti, ne tashmë jemi duke punuar në zhvillimin e një terapie ARN për trajtimin e kancerit. Ne e dimë mekanizmin me të cilin PAPAS rregullon sintezën e rRNA dhe ne e dimë se cili rajon i ARN-së kërkohet për këtë. Tani, ideja është që kjo pjesë e PAPAS të prodhohet artificialisht, të paketohet në nanogrimca dhe të futet në qelizat kancerogjene, duke rivendosur kështu funksionin e saj. Në këtë mënyrë, ne do të reduktonim sintezën e rRNA, të cilën kanceri i duhet për t’u përhapur. Kjo strategji do të ishte e ngjashme me vaksinat mRNA, si ajo kundër Covid-19, megjithatë, këtu do të aplikohej një ARN rregullatore në vend të ARN-së që kodon proteinat.