Protein kodlayan genler, genomun yalnızca yaklaşık %1,5’ini oluşturur. Ayrıca %90’dan fazlasının transkripsiyonel olarak aktif olduğu gösterilmiştir. Boşa harcanan DNA’nın transkripsiyonu, proteinleri kodlayamayan binlerce RNA molekülünün oluşumuna yol açar. Şaşırtıcı bir şekilde, bir organizma ne kadar karmaşıksa, o kadar fazla kodlayıcı olmayan RNA (ncRNA) molekülü içerdiği gösterilmiştir.
Bu moleküller, farklılaşma, çoğalma, apoptoz ve diğerleri gibi en önemli hücresel süreçlerde birçok farklı işleve sahiptir ve ayrıca tümör oluşumunda yer alırlar. Uzunluklarına göre ncRNA kısa (sncRNA) ve uzun (lncRNA) olmak üzere iki gruba ayrılır. SncRNA 200 nükleotidden (nt) az, lncRNA ise 200 nt’den uzun. 50 yılı aşkın bir süre önce tanımlanan ilk ncRNA molekülleri, ribozomal RNA (rRNA) ve transfer RNA’dır (tRNA). Birçok ncRNA sınıfı olsa da, en çok çalışılan ve en iyi bilinenler mikroRNA (miRNA) ve uzun kodlamayan RNA’dır (lncRNA).
mikroRNA’nın tanımlanması ve biyosentezi
MiRNA’lar kısa, kodlayıcı olmayan, yaklaşık 21-23 nt uzunluğunda tek sarmallı RNA molekülleridir. Gen ekspresyonunun düzenlenmesinde yer alırlar ve proliferasyon, farklılaşma, apoptoz ve tümörgenez gibi çeşitli hücre işlemlerini etkilerler. MiRNA genleri, insan genomunun %1-2’sini oluşturur ve olgun mRNA, protein kodlayan genlerin yaklaşık %50’sini düzenler. miRNA biyogenezinin kanonik modeline dayalı olarak, miRNA genleri, RNA polimeraz II veya III tarafından proto-öncülere, 5 uç kapağı ve 3 uçta poliA içeren kök-halka yapılarına (pri-miRNA) kopyalanır. Pri-miRNA, RNAse II enzimi Drosha ve Pasha tarafından çekirdeğe ayrılarak pre-miRNA’ya yol açar.
Pre-miRNA, transfer proteini 5 tarafından sitoplazmaya taşınır. Sitoplazmada, pre-miRNA molekülü, RNAse III Dicer ve Argonaute protein 2’yi (Ago2) içeren RISC kompleksi tarafından işlenir. RISC kompleksi, molekülü üç uçta 2 nm sarkan çıkıntılarla 20-23 nm uzunluğunda bir miRNA dupleksine ayırır. İpliklerden biri kılavuz ip olarak adlandırılır ve mRNA dizisini tamamlayıcıdır. Bu zincirlerden hangisinin bozulacağı, miRNA replikasyonunun beşinci ucundaki bağlantının stabilitesine bağlıdır. mRNA/mRNA entegrasyonunun seviyesine bağlı olarak, hedef mRNA, eksik entegrasyon durumunda translasyonel olarak susturulur veya %100 entegrasyon durumunda bozulur. MiRNA’lar, tümör oluşumu da dahil olmak üzere çok çeşitli fizyolojik ve patolojik süreçleri düzenler ve onkogenler veya tümör baskılayıcılar olarak işlev görebilir. MiRNA’ların tümörijenezdeki rolünün farklı mekanizmaları tarif edilmiştir ve aşağıdaki gibidir:
• bir tümör baskılayıcı genin ifadesini düzenleyen artan ifade seviyeleri,
amplifikasyon,
Gen susturma veya gen miRNA kaybı,
Öte yandan, onkogen ekspresyonunun susturulmasına yol açan miRNA gen ekspresyonunun silinmesi ve epigenetik susturulması da tarif edilmiştir. Ayrıca, mRNA’nın hedef dizilerindeki mutasyonlar, hedef mRNA’nın translasyonel başarısızlığına veya bozulmasına yol açar. PC’nin malign transformasyonunda miRNA ekspresyonunun bir pilot çalışmasında, MGUS ve MM hastalarında miR-181a/b, küme miR-106b-25 (miR-93, miR-106b, miR25) ve miR-21 ekspresyonu artmıştır. Sağlıklı (HD) donörlerle karşılaştırıldığında. ilgili olduğu bulunmuştur. İlginç bir şekilde, MM hastalarında miR-17-92a kümesinin artan ifadesi, bu kümenin hastalık ilerlemesinde olası bir rolü olduğunu gösterir.
miRNA dolaşımı
Temel olarak, tüm insan vücut sıvıları (PB, tükürük, idrar, anne sütü vb.) dolaşan miRNA içerir. Dolaşımdaki miRNA’lar, protein (Ago2) veya lipoprotein (HDL) komplekslerinin bir parçası olduklarından veya eksozomlar, küçük taşıma vezikülleri içinde bağlı olduklarından, oldukça kararlıdır ve RNazlara dirençlidir. Dolaşımdaki miRNA, biyolojik uyaranlara dayalı olarak hücrelerden salgılanan hücreden hücreye iletişimde yer alıyor gibi görünmektedir. Bu moleküller ayrıca iletişim, çoğalma, farklılaşma ve tümörler söz konusu olduğunda metastaz gibi hücre süreçlerinde yer alabilir. Dolaşımdaki miRNA’nın spesifik profilleri, HD’yi hastalardan ayıran prognostik belirteçlerdir, ancak aynı zamanda tümörün ilerlemesi ve evresi ile de ilişkilidir. Potansiyel biyobelirteçler olarak bu moleküllerin önemli bir avantajı, basit yapıları, erişilebilirlikleri ve standart laboratuvar teknikleriyle ölçülebilir olmalarıdır.
MM’de dolaşımdaki miRNA’lar ilk olarak 2012’de tanımlandı. Jones ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, MGUS ve MM’li hastaların PB serum örnekleri HD ile karşılaştırmalı olarak analiz edildi. miR-720, miR-1246 ve miR-1308’in potansiyel MG belirteçleri olarak hizmet edebileceğini buldular. Bu çalışmanın başarısı, özellikle MM üzerine başka çalışmaların yapılmasına yol açmıştır. Ancak, farklı yaklaşımlar farklı sonuçlara yol açar. Ana farklar numune tipi (PB serumu veya plazma), denemelerin tasarımı (HD’ye karşı hastalar) ve kullanılan yöntemler ve platformlardır.
Yeni teşhis edilmiş MM hastalarında PB plazmasının HD’den daha düşük miR-92a seviyelerine sahip olduğu bildirilmiştir. Ayrıca, miR-92a seviyesi, hastalığın ilerlemesine ve tedaviye verilen cevaba bağlı olarak dalgalanmıştır. Bu, bu miRNA’ların öngörücü bir biyobelirteç olarak potansiyel bir rolü olduğunu gösterir. Başka bir çalışma, HD ile karşılaştırıldığında MM hastalarının PB plazmasında miR-148a, miR-181a, miR-20a, miR-221 ve miR-88b ekspresyonunun arttığını gösterdi. miR-20a ve miR-148a’nın ekspresyon seviyesi, MM’nin nüksetme süresinin daha kısa olmasına bağlanmıştır. Bu çalışma, dolaşımdaki plazma miR-20a’nın MM için daha kötü prognozun bir belirteci olabileceğini öne sürdü. Buna karşılık, başka bir çalışma, ağırlıklı olarak MM hastalarında HD’ye kıyasla daha düşük miRNA ekspresyonu gösterdi. MiR-483-5p ve miR-20a’nın hem teşhis hem de prognostik potansiyele sahip olduğu gösterilmiştir.
Bugüne kadar yapılan çalışmaların çoğu miRNA serumu kullanılarak yapılmıştır. Bir pilot çalışma, MM hastalarında HD ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde artmış miR-29a, miR-660 ve miR-142-5p seviyeleri buldu. Serumda dolaşan miR-29a’nın MM hastaları için bir biyobelirteç olabileceği gösterilmiştir. Takip çalışmalarında, MGUS ve MM hastalarında HD’ye kıyasla beş serum miRNA’sı miR-744, miR-130a, let-7d, let-7e ve miR-34a’da düzensizlik gösterdi. Çok değişkenli analiz miR-34a ve let-7e kombinasyonunun hasta kohortlarını iyi bir duyarlılık ve özgüllükle ayırt ettiği bulundu. Ayrıca, hastalığın ilerlemesi ile serum haberci dinamikleri de kazanılmıştır. Başka bir çalışma, tekrarlayan MM hastalarında ve MM hücre dizilerinde miR-181a/b, miR-221, miR-222 ve miR-382 ekspresyonunda artış buldu. Buna karşılık, miRNA-15a ve miR-16’nın daha düşük ekspresyonu tarif edilmiştir ve bu miRNA, kronik lenfositik lösemide tanımlanmıştır ve bu hastalığın patogenezinin bir parçası gibi görünmektedir. Bu miRNA’lar için genler, yine sıklıkla MM’de silinen lokus 13q14’te kodlanır. MiR-15a ve miR-16, AKT ve MAP kinaz sinyalini ileterek apoptozu teşvik eder ve MM hücrelerinin çoğalmasını azaltır.
Rocci ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, daha yüksek miR-25, miR-16 ve miR-30a seviyeleri, MM hastalarında daha uzun genel sağkalım (OS) ile ilişkilendirildi. Başka bir çalışma, miR-19a ve miR-4254’ün MM ve HD arasında ayrım yaptığını gösterdi. Ek olarak, düşük serum miR-19a düzeyi, uluslararası evreleme sistemi (ISS) aşaması, del(13q14) varlığı ve 1q21’in alınması ve daha kısa progresyonsuz sağkalım (PFS) ve OS ile pozitif olarak ilişkiliydi. Şaşırtıcı bir şekilde, bu hastalar bortezomib’e daha iyi yanıt verdi. Serum miRNA, otolog kök hücre naklinden (ASCT) sonra CR’de de analiz edildi. Tanısal örneklerde MiR-16, miR-17, miR-19b, miR-20a ve miR-660, CR örnekleriyle karşılaştırıldığında azaldı. Daha düşük miR-19b ve miR-331 seviyelerine sahip hastaların ASCT’den sonra daha kısa bir PFS’si vardı. Nüksten elde edilen örneklerde MiR-19b seviyesi CR’den önemli ölçüde düşüktür.
MM kemiğinin en yaygın klinik belirtileri
zararlılar. Osteolitik lezyonları olan MM hastalarında artmış miR-214 ve miR-135b serum seviyeleri vardır ve bunların ekspresyonu semptom şiddeti ile ilişkilidir. Ayrıca, daha kısa PFS ve OS ile ilişkili artan miR-214 seviyesini gösterir. MM hastalarının serumundan izole edilen eksozomların NGS’sini kullanarak, miRNA (let-7b a miR-18a), tek değişkenli analizde PFS ve OS ile ve çok değişkenli analizde ISS ve sitogenetik anormallikler ile anlamlı şekilde ilişkiliydi. Ek olarak, bortezomib dirençli MM hastalarında eksojen miR-16-5p, miR-15a-5p, miR-20a-5p ve miR-17-5p seviyelerinin önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir.
Çalışmada diğer vücut sıvılarındaki miRNA’lara gelince, MM hastalarının idrarında dolaşan miRNA’ların HD’ye kıyasla analizi yapıldı. Bununla birlikte, önemli ölçüde düzensiz miRNA’lar bulunmadı. MG’de miRNA döngüsü üzerinde çok çalışma yapılmış olsa da, bugüne kadar net bir hastalık biyobelirteçleri tanımlanmamıştır. MM’nin heterojen bir hastalık ve biyobelirteç olarak yayılan tek bir miRNA içermemesi mümkündür. Numune işleme, numune türleri ve analitik yöntemler daha fazla araştırılmalı ve standardize edilmelidir. miRNA’lar, monoklonal gammopatileri teşhis etmek için büyük bir potansiyele sahiptir. Çalışmaların çoğu teşhis numuneleri üzerinde yapılmıştır. Ancak, veriler tutarlı değildir ve daha fazla standardizasyon ve iyileştirmeye ihtiyaç vardır. Öngörücü veya kontrol belirteçleri olarak miRNA’ları kullanma olasılığının daha fazla doğrulamaya ihtiyacı vardır.
kaynak:
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6468639/
hindawi.com/journals/bmri/2020/9879876/
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın