Встречайте личных ассистентов ДНК

После завершения секвенирования человеческого генома ученые получили новый сюрприз. Внутри генетического пути, где ДНК производит белки для поддержания жизни, они обнаружили микроРНК. Эти крошечные повсеместно распространенные молекулы открыли новый исследовательский канал в биологии, позволив ученым более пристально изучить причины генетических заболеваний и механизмы работы наших клеток.

«Это ключевой механизм для решения генетических заболеваний, — говорит доктор Ноам Шомрон с медицинского факультета Тель-Авивского университета. — Это похоже на Золотую лихорадку 1800-х годов: куда ни посмотри, мы находим микроРНК».

Собрав всю эту ценную информацию — сейчас проиндексировано около 700 микроРНК — и сконденсировав её на биологическом «ДНК-чипе», который выглядит как обычный научный слайд, доктор Шомрон помогает ученым по всему миру понять, какую роль микроРНК играет при раке кожи, шейки матки и мозга, лейкемии, ВИЧ, депрессии и шизофрении.

Глобальный охват

На основе своего фундаментального исследования доктор Шомрон разработал популярный онлайн-инструмент, которым регулярно пользуются исследователи из Гарварда, MIT и Йеля, чтобы «увидеть», какие типы микроРНК присутствуют в геномах человека и других организмов. «Это как впервые взглянуть на глобус из космоса. Это единственный инструмент, который визуализирует профили микроРНК», — говорит он.

«Я помогаю ученым найти отпечаток пальца микроРНК», — говорит доктор Шомрон, начавший эту работу в MIT. — Используя созданный мной ДНК-чип, ученые могут сканировать все человеческие микроРНК одновременно и связывать их с различными патологиями. Это дает им огромный объем новой информации об изучаемых заболеваниях».

Как это работает

Каждая клетка нашего тела содержит в своей ДНК инструкции, необходимые для построения идентичных ей клеток. РНК «ксерокопируется» с ДНК в клетках, и на основе этих инструкций строятся новые белки — машины, выполняющие приказы в организме.

Но где-то в этом процессе скопированные инструкции о том, что делать, могут быть выброшены или потеряны, и именно это приводит к раку и другим генетическим заболеваниям. Как озорные «личные ассистенты», микроРНК присоединяются к скопированному сообщению и нарушают его доставку. «Иногда они выбрасывают совершенно хорошие инструкции или не выполняют приказы», — говорит доктор Шомрон. Почему они это делают — загадка, которую хотят разгадать биологи всего мира. И доктор Шомрон играет в этом немалую роль.

«Ученые много лет пытались решить проблему генетических заболеваний, и Бог заметил, что мы не слишком преуспели», — говорит доктор Шомрон. Это изменилось с открытием микроРНК. «Когда научному сообществу описали генетический механизм, известный как микроРНК, мы поняли, что это изменит подход к изучению генетических заболеваний, поскольку у нас появился дополнительный механизм регуляции генов для изучения».

Плохое поведение клеток

Ученые не знают, почему некоторые пациенты с раком груди хорошо реагируют на химиотерапию, а другие — нет. Благодаря возможности предоставить полный генетический профиль, исследование доктора Шомрона позволяет ученым заглянуть в более глубокий слой информации о поведении болезни и потенциале создания специализированных методов лечения на его основе. Это исследование относится к области, известной как персонализированная медицина.

Применение его исследований также может привести к пониманию влияния окружающей среды на наши клетки. Доктор Шомрон также исследует использование микроРНК для «умных лекарств», способных нацеливаться на отдельные поврежденные клетки.

Источник: Tel Aviv University