Mikro RNA v plazemskih vzorcih zdravih oseb in bolnikov z malignim gliomomHerman, Ana (Avtor) Jeras, Matjaž (Mentor) Gruden, Kristina (Komentor) centralni živčni sistemrak (medicina)prognostični dejavnikimikro RNAplazemska koncentracijabioinformatikatehnologija nCounterGlioblastom �GBM� kljub številnim uveljavljenim diagnostičnim in prognostičnim biološkim označevalcem in novim načinom zdravljenja še vedno velja za eno izmed najagresivnejših oblik raka s slabo napovedjo. Med glavne razloge za to uvrščamo visoko infiltrativno sposobnost tovrstnih rakavih celic, ki lahko migrirajo v še neprizadete dele možganov, poleg tega pa lahko kirurško odstranimo le majhen delež okoliškega tkiva. Z zdravljenjem običajno ne dosežemo migrirajočih celic, zato se tumor pogosto ponovno pojavi. Za boljšo uspešnost zdravljenja je ključnega pomena čim hitrejša postavitev diagnoze, zato predstavlja odkrivanje novih bioloških označevalcev, ki bi jih lahko pravočasno določali v enostavno dostopnih bioloških vzorcih bolnikov z GBM pomemben cilj trenutnih raziskav. Z njihovo pomočjo bi morda lahko bolezen odkrili v dovolj zgodnji fazi, predstavljali pa bi tudi nove potencialne tarče za zdravljenje te zahrbtne bolezni. Želja po razvoju učinkovitejših načinov zdravljenja, s katerimi bi lahko zdravili GBM na celovitejši način in s tem morebiti delovali tudi na invazivne celice, je pripeljala do množice novih pristopov, kot so npr. imunsko zdravljenje, uporaba mezenhimskih matičnih celic MMC, ciljanje signalnih celičnih poti in nenazadnje tudi vplivanje na izražanje genov preko uravnavanja količine miRNA v obolelih celicah. Molekule miRNA imajo kratko, enovijačno strukturo in igrajo pomembno vlogo v posttranskripcijski regulaciji. Skupaj z majhnimi interferenčnimi molekulami RNA siRNA namreč sestavljajo regulacijski biološki sistem, ki nadzira začetek in trajanje izražanja posameznih genov v celici. MiRNA sodelujejo pri diferenciaciji in proliferaciji celic, uravnavajo njihovo morfogenezo, delovanje endokrinega sistema, metabolizma, apoptozo in druge pomembne procese v celici. Tako zmanjšana kot povišana ekspresija miRNA sta lahko povezani s številnimi boleznimi, med drugim tudi z rakom, zato predstavljajo pomembno skupino tako potencialnih bioloških označevalcev kot morda tudi terapevtskih tarč in samih terapevtikov. V naši raziskavi smo z digitalnim profiliranjem s pomočjo tehnologije nCounter® analizirali plazemske koncentracije 734 človeških in s človekom povezanih virusnih miRNA. Omenjena tehnologija temelji na uporabi zmesi lovilnih in poročevalskih sond za določen nabor zrelih miRNA. Na ta način lahko kvantitativno digitalno določimo profil izražanja posamezne miRNA, in sicer na podlagi fluorescenčnih kod, ki so značilne zanjo. Tehnologija nCounter® se je v primeru analize nizkih koncentracij miRNA izkazala za bistveno občutljivejšo od splošno uporabljane metode PCR v realnem času. V raziskavo smo vključili 16 zdravih posameznikov in 16 bolnikov z GBM. Prvim smo odvzeli vzorce krvi trikrat znotraj enega meseca, drugim pa na dan operacije tumorja, dan po njej in en teden kasneje. Pri tem smo identificirali 19 miRNA s statistično značilno različnimi plazemskimi nivoji pri GB, v primerjavi s skupino zdravih posameznikov, pri čemer so bile razlike med ravnmi pri bolnikih v primerjavi z zdravimi prostovoljci najmanj 2‐kratne. Poleg teh smo odkrili še 24 miRNA, ki so bile statistično značilno povezane s preživetjem bolnikov po operativnem posegu. S prekrivanjem skupine miRNA, ki so potencialne kandidatke za biološke označevalce z diagnostično vrednostjo s skupino tistih, povezanih s preživetjem, smo opredelili 10 takih, ki bi lahko imele tako diagnostičen kot tudi prognostičen pomen. To so hsa‐miR‐1260a, hsa‐miR‐302c‐3p, hsa‐miR‐484, hsa‐miR‐493‐3p, hsa‐miR‐514a‐3p, hsa‐miR‐592, hsa‐miR‐124‐3p, hsa‐miR‐145‐5p, hsa‐miR‐30a‐5p in hsa‐miR‐483‐5p. Dve izmed njih, in sicer hsa‐miR‐592 in hsa‐miR‐514a‐3p, ki ju do sedaj še niso povezali z GBM, predstavljata novi kandidatni molekuli za selektivno biološko označevanje bolezni. Poleg tega smo odkrili tudi 11 virusnih miRNA s statistično značilno razliko med plazemskimi koncentracijami v obeh primerjanih skupinah. Znano je, da virusne miRNA vplivajo na celični cikel ter zavirajo imunske odzive in apoptozo. Njihovo delovanje se pri bolnikih z rakom prepleta s signali specifičnega tumorskega mikrookolja ter z odzivi imunskega in nevroendokrinega sistema. Za boljšo biološko interpretacijo smo rezultate obdelali z bioinformacijskimi orodji, in sicer na podlagi rudarjenja podatkov in z izrisom genskih mrež ter tako poskusili umestiti kandidatne miRNA v za GBM značilne signalne poti, oziroma razkriti njihovo povezavo z oslabljenimi imunskimi odzivi, ki vodijo do napredovanja bolezni. Najbolj nazorno smo uspeli prikazati njihovo vpetost v signalni poti p53 in Rb. Prisotnost GBM se torej nedvomno kaže v spremenjenih vzorcih plazemskih nivojev miRNA, vključno z virusnimi, kar predstavlja možnost za njihovo klinično uporabo v bodoče. Vsekakor bo potrebno vlogo miRNA, ki se na osnovi naših izsledkov ponujajo kot kandidatke za biološke označevalce, pri nastanku in poteku GBM dodatno raziskati in potrditi v še obsežnejših kliničnih študijah na neodvisnih skupinah bolnikov. [A. Herman]20152023-01-11 08:34:57Doktorsko delo/naloga143740UDK: 616-006.48:577.21(043.3)COBISS_ID: 280326912sl