2024 年诺贝尔生理学或医学奖授予了两位隆起的科学家文爱 剧情,他们诀别是麻省大学医学院的维克多·安布罗斯(Victor Ambros)和麻省总病院的加里·鲁夫昆(Gary Ruvkun)。
他们因发现渺小 RNA(miRNA)偏持在转录后基因调控中的作用而获奖。
miRNA 是频年来生命科学领域的一个病笃发现,它不仅拓展了咱们对基因抒发调控的明白,还为、心血管疾病等复杂疾病的会诊与养息带来了新的但愿。
什么是 miRNA?
miRNA 是一类长度约为 19-25 个核苷酸的非编码 RNA。它们通过与特定的信使 RNA(mRNA)集合,调控基因的抒发。
不同于能翻译为卵白质的编码 RNA,miRNA 自己并不服直参与卵白质合成,但它们不错通过集合 mRNA 来扼制其翻译,或者加快 mRNA 的降解,从而“静音”特定基因。
这一机制在细胞滋长、发育、分化、代谢等流程中浮现病笃作用,以致在癌症、神经退行性疾病和免疫反应等病理气象中也有较着的浮现。
miRNA 的主邀功能
基因抒发的“微调器”:miRNA 主要通过转录扼制与 mRNA 的切割或降解来扼制基因抒发。
通过这一机制,细胞不错笔据需求“关闭”或“大开”某些基因,以相宜表里环境的变化。据揣测,miRNA 能调遣东谈主类近 1/3 的基因。而一个基因相似受到数个以致数百个 miRNA 的调控。
细胞气运的“决定者”:在细胞分化和发育的流程中,miRNA 通过调控基因抒发集会,匡助服气细胞的最终气运。举例,它们不错决定一个干细胞是分化为神经细胞,如故肌肉细胞。
肿瘤会诊和养息的靶点:miRNA 的抒发款式不错当作疾病会诊和分级的病笃见识。同期,miRNA 也可能成为潜在的养息靶点,通过调遣特定 miRNA 的水平,或者影响疾病的发生和进展。
miRNA 的摆布
miRNA 在医学领域展现出无为的摆布后劲,尤其是在疾病会诊、预后和养息方面。
其一,用于会诊。
miRNA 的抒发谱在疾病发生时会发生显耀变化,具有高度特异性。不同肿瘤的 miRNA 抒发谱或者反馈出特定的肿瘤类型。
举例,在肝癌患者的肿瘤组织中,miR-767-5p 和 miR-1180-3p 等 miRNA 的抒发水平显耀升高,露馅出热烈的特异性。
这使得 miRNA 成为了潜在的“生物象征物”(biomarker),匡助大夫识别疾病的类型和严重进度,为早期会诊和个性化养息提供了新的阶梯。
其二,用于预后监测。
miRNA 不仅有助于疾病的会诊,还能用于监测疾病进展和养息效能。
通过按期检测患者体内的 miRNA 水平,大夫不错评估养息的灵验性,估量疾病的复发风险,实时调整养息有缱绻。
举例,在肺腺癌患者中,四种 miRNA(miR-148a-5p、miR-31-5p、miR-548v 和 miR-550a-5p)不错用作肺腺癌患者的预后器用 [3]。
其三,用于养息。
在养息领域,miRNA 正在成为新一代疾病养息的病笃器用。
由于 miRNA 在癌基因和肿瘤扼制因子中上演着双重脚色,科学家们确立了一些合成的 miRNA 模拟物或拮抗物用于养息癌症。
具体来说,miRNA 模拟物不错匡助还原那些下调的、具有肿瘤扼制作用的 miRNA 水平,而抗 miRNA(化学修饰的反义核苷酸)则不错减少那些上调的、致癌作用的 miRNA(oncomiR)的数目。
通过这种姿色,miRNA 养息战略依然在肿瘤细胞系、动物实验模子和临床磨练中奏效摆布,展现了还原已往基因集会的后劲。
举例,师法肿瘤扼制性 miR-34 的模拟物已插足癌症养息的 I 期临床磨练,而针对 miR-122 的抗 miRNA 依然插足养息肝炎的 II 期临床磨练 [4]。
miRNA 参议的挑战
尽管 miRNA 在医学和生物领域带来了很多机遇,但其履行摆布仍面对一些挑战:
起原是靶向精确性。
miRNA 相似同期调控多个基因,何如确保在养息流程中精确地靶向特定基因,同期幸免影响其他基因的抒发,仍是科研中的病笃贫瘠。
其次是寄递系统着实立。
将 miRNA 药物灵验寄递到见识细胞或组织并幸免被免疫系统过早拔除,是刻下参议的病笃见识之一。灵验的寄递系统关于 miRNA 疗法的奏效至关病笃。
频年来发展出多种 miRNA 寄递系统,主要包括:纳米颗粒寄递载体、外泌体寄递载体、重组病毒载体、病毒样颗粒载体、以及基于间充干细胞的寄递系统等。
临了是反作用与安全性。
由于 miRNA 在体内无为参与基因调控,何如幸免其在养息中的潜在反作用,并确保长期摆布的安全性,仍需要进一步的临床参议。
结语
总的来说,miRNA 的发现为咱们揭示了基因调控的新层面,也为复杂疾病的养息提供了新的机会。
跟着本事的束缚起原,miRNA 有望在医学、农业和生物本事领域不时浮现病笃作用。
畴昔,miRNA 疗法或将成为个性化医疗和精确医学的病笃构成部分,为东谈主类健康带来更多的打破性进展。
参考府上:
1.Cheng G. Circulating mirnas: Roles in cancer diagnosis, prognosis and therapy.Adv Drug Deliv Rev, 2015, 81: 75-93
2.Shen B, Li K, Zhang Y T. Identification of modules and novel prognostic biomarkers in liver cancer through integrated bioinformatics analysis.FEBS Open Bio, 2020, 10: 2388-2403
3.Lin Y, Lv Y, Liang R, et al. Four-mirna signature as a prognostic tool for lung adenocarcinoma.OncoTargets and Therapy, 2017, 11: 29-36
4.Rupaimoole R, Slack F J. Microrna therapeutics: Towards a new era for the management of cancer and other diseases.Nat Rev Drug Discov, 2017, 16: 203-222
熟女论坛5. Arghiani N, Shah K. Modulating micrornas in cancer: Next-generation therapies.Cancer Biol Med, 2021, 19: 289-304
运营/排版:何晨龙