XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

МикроРНК – это класс малых некодирующих молекул РНК, которые имеют длину около 22 нуклеотидов (18-25), обнаруженные у животных, растений и некоторых вирусов, принимающие участие в транскрипционной и посттранскипционной регуляции экспрессии генов. МикроРНК кодируются ядерной ДНК растений и животных и вирусной ДНК у некоторых ДНК- содержащих вирусов.[2].

К 2014 г. известно более 1800 микроРНК человека и цифра продолжает расти. По разным оценкам, мишенями микроРНК являются от 30 до 60 % белоккодирующих генов человека. Количество различных микроРНК у человека может достигать 37 тыс.[2].

Обнаружение нового масштабного уровня регуляции активности генов с помощью малых некодирующих молекул — микроРНК — можно уверенно считать одним из наиболее выдающихся открытий в биологии последнего десятилетия. [4].

Микро-РНК (миРНК; miRNA) активно участвует в процессах индивидуального развития организма, включая временной контроль, смерть, пролиферацию и дифференцировку клеток, эмбриональную закладку органов.[3]. Ранее считалось, что короткие РНК используются клетками в процессе РНК-интерференции для специфичной деградации не нужных или вредных РНК — в частности, так клетка может уничтожать чужеродный генетический материал вирусов, родственных им ретротранспозонов и других мобильных элементов, т.е. служат своеобразным прототипом «иммунной системы» внутри клетки. По мере развития представлений об участниках и механизмах РНК-зависимой репрессии генов, обнаруживались всё новые и новые интересные особенности, раскрывалось богатое разнообразие существующих в природе путей реализации этой репрессии.[3].

Было обнаружено, что действие микроРНК может кардинально отличаться в зависимости от состояния клетки. В активно делящейся клетке микроРНК, связавшись с комплементарной последовательностью в 3′-участке мРНК, ингибирует синтез белка (трансляцию). Однако в состоянии покоя или стресса (например, при росте на бедной среде) то же самое событие приводит к прямо противоположному эффекту — усилению синтеза целевого белка. Это было показано для мРНК одного из цитокинов, фактора некроза опухолей α (TNF-α), и миРНК miR369-3, а потом подтверждено и для миРНК let7-a и miRcxcr4 в паре с искусственно сконструированными мРНК-мишенями. [1].

В данное время активно ведется поиск микроРНК, которые выступают альтернативными регуляторами известных физиологических процессов.  Для биологических процессов идентифицировали десятки специфичных микроРНК, уровень экспрессии которых в определённых условиях изменяется в тысячи раз, подчёркивая исключительную управляемость этих процессов.[5].

Участие в нормальном гемопоэзе.

Достаточно давно было показано, что экспрессия микроРНК в целом крайне важна для нормального гемопоэза: удаление фермента Dicer приводил к нарушениям в развитии T-клеток, а роль Ago2 была продемонстрирована как для лимфоидного, так и эритроидного ряда. Отдельные микроРНК являются стимуляторами или ингибиторами сразу многих этапов гемопоэза. Например, miR-221 и miR-222 действуют как ингибиторы эритропоэза, т. к. их мишенью является рецептор c-kit.[1].

МикроРНК как онкомаркеры.

После обнаружения существенных изменений в уровне экспрессии микроРНК при различных заболеваниях естественным образом стало развиваться позиционирование этих молекул в качестве перспективных биомаркеров. К преимуществам микроРНК в этом аспекте можно отнести универсальность детекции, относительную стабильность при хранении образца, высокую чувствительность. Основным недостатком микроРНК как биомаркеров считается высокая вариабельность уровня их экспрессии в зависимости от множества факторов. Несмотря на эти сложности, уже сейчас отдельные микроРНК и их сочетания предлагаются в качестве маркеров различных заболеваний и факторов прогноза.

В онкогематологии микроРНК-маркеры позиционируются в основном не для первичного установления заболевания, а для дифференциальной диагностики отдельных подтипов, предсказания течения болезни и чувствительности к терапии.[1].

Терапевтический потенциал.

Использование микроРНК в терапии различных болезней стало следующим логичным этапом в их изучении. К настоящему времени в одобренную клиническую практику еще не введены препараты, основанные на микроРНК или взаимодействии с ними. Однако работы в этом направлении ведутся крайне интенсивно, и можно ожидать появления подобных средств в ближайшее десятилетие.[1].

Наиболее известным к настоящему времени примером терапевтического использования микроРНК является препарат миравирсен, предназначенный для лечения гепатита C. Клинические исследования II фазы показали, что еженедельного подкожного введения препарата было достаточно для значительного снижения вирусной нагрузки. У ряда пациентов титр вируса снизился до неопределяемых значений. В настоящее время продолжаются клинические исследования, направленные на определение эффективности миравирсена у пациентов, нечувствительных к стандартной терапии интерфероном-а и рибавирином.[1].

В настоящее время уже не вызывает сомнений огромная важность микроРНК как универсальных регуляторов экспрессии генов, хотя конкретные мишени и отдельные детали их функционирования во многих случаях еще не определены. В данном обзоре кратко освещены лишь некоторые избранные аспекты системы микроРНК-регуляции. Очевидно, что это направление крайне широко и разнообразно и будет активно развиваться в ближайшие годы. Изучение микроРНК необходимо не только для фундаментального понимания механизмов внутриклеточной регуляции, но и имеет высокую практическую ценность в диагностике и терапии широкого спектра заболеваний, что подтверждается недавними работами, направленными на внедрение соответствующих подходов в клиническую практику.

Литература.

Журнал: Аушев Василий Николаевич «Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика», 2015 год, 12 страниц.

Интернет-ресурс: Щербо Сергей Николаевич, Щербо Дмитрий Сергеевич. «МикроРНК: Новый класс биомаркеров лабораторной и персонализированной медицины.». [Электронный ресурс] – электронные данные. –Режим доступа: http://www.labmedicina.ru/files/Doklad/2-1-4_-_S.N._Scherbo_D.S._Scherbo_-_MikroRNK.pdf

Интернет-ресурс: МикроРНК. [Электронный ресурс] – электронные данные. –Режим доступа: http://info-farm.ru/alphabet_index/m/mikrornk.html

Интернет-ресурс: МикроРНК, вездесущие и всемогущие: рак будет под контролем. [Электронный ресурс] – электронные данные. –Режим доступа: http://www.sbras.info/articles/science/mikrornk-vezdesushchie-i-vsemogushchie-rak-budet-pod-kontrolem

Интернет-ресурс: Обо всех РНК на свете, больших и малых. [Электронный ресурс] – электронные данные. –Режим доступа: https://biomolecula.ru/articles/obo-vsekh-rnk-na-svete-bolshikh-i-malykh