Tedaviye dirençli kanserler için çözüm ışığı: Mikro-RNA kullanımı

MikroRNA’lar (miRNA’lar), protein sentezinin genetik düzeyde kontrol edilmesinden sorumlu biyolojik moleküllerdir. Yeni keşfedilen bir miRNA sınıfı, kanser hücresi çoğalmasını engellemede etkili görünüyor.

miRNA ve görevlerinden, Kansere neden olan genler susturulabilir mi? başlıklı yazımızda bahsetmiştik. Eğer bir proteinin üretimi engellenmek istenirse, protein sentezinin mRNA aşamasında miRNA bu mRNA'ya bağlanır. Oluşan kompleks çift zincirli bir yapıdır. Bağışıklık sistemimiz serbest halde bulunan çift zincirli DNA’yı virüs DNA’sı olarak kabul ederek saldırıya geçer ve ortadan kaldırır.

Kanserin ortaya çıkış nedenini hedef almak!

Son yıllarda kanser tedavilerinde mikroRNA’ların kullanımına yönelik çalışmalar artmaktadır. Bunun temel sebebi mikroRNAların “kanserin ortaya çıkış nedenini” hedef almasıdır. Yeni yapılan bir araştırma tedaviye dirençli kanserlerin tedavisinde miRNA’ların kullanılabileceğini ortaya koydu. Bu araştırmada, insanlarda hücre çoğalmasını kontrol eden siklin/CDK protein aktivitesini doğrudan düzenleyen miRNA’ların bulunması amacıyla genetik analizler yapıldı. Analiz sonuçlarına göre siklin/CDK’ların çoğunu hedef alabilen miRNA’lar keşfedildi. Keşfedilen miRNA’lar, fare modellerinde denendiğinde tümör ilerlemesinin engellendiği görüldü.

Bilim insanları pes etmiyor…

Siklin/CDK’lar, hücre döngüsünde önemli rol oynayan moleküllerdir. Pek çok tümörde bu moleküllerin aşırı faaliyet gösterdiği tespit edilmiştir. Fakat bu moleküller oldukça çeşitlidir ve birinin aktivitesi engelliğinde yerine bir başkası geçebilmektedir. Bu nedenle tek bir tip siklin/CDK’yı engellemek tümör hücresi büyümesini durdurmada yetersiz kalmaktadır. Bu açıdan bakıldığında hemen hemen tüm siklin/CDK’ları hedef alabilen bir sınıf miRNA bulunmuş olması bu araştırmayı önemli kılmaktadır.

Peki bu çalışma kanser tedavisi açısından ne ifade ediyor?

• Kanser biriken gen hasarlarının (mutasyon), bozuk veya işlevsiz protein üretmesi sonucu normal hücre yapısının bozulmasıyla meydana gelmektedir. Bu hasarların çoğunluğu hücre çoğalmasını kontrol eden proteinlerin üretilmesini sağlayan genlerde meydana gelir. Genlerdeki hasarlar, proteinlerin normalden fazla ya da farklı işlevlerde üretilmesini sağlar. MikroRNA’lar ile bu genlerin hedef alınması, kanserin ortaya çıkış nedenini hedef aldığından önemli bir kanser tedavi stratejisi olabilir.
• Çalışma, hücre çoğalmasını kontrol eden genlerin aktivitesini düzenleyen mikroRNA’ların keşfedilmesi açısından önemli bir yere sahiptir.
• MikroRNA’lar ile kanser tedavisinde karşılaşılan zorluk, etkili bir şekilde tümör bölgesine gönderilememesidir. Kan dolaşımımızda fazla sayıda nükleik asitleri (DNA veya RNA) parçalayan enzimler bulunur. Bu yüzden mikroRNA’lar kolaylıkla parçalanmaktadır. Son zamanlarda nanoteknoloji bilimiyle birlikte mikroRNA taşıyıcı sistemler geliştirilmeye çalışılmaktadır.
• Önemle vurgulamak gerekir ki mikroRNA’lar ile kanser tedavilerinin laboratuvar çalışmaları sürmektedir.

Bilim meraklıları için ileri okuma: Hücre döngüsü nedir? Hücre çoğalması nasıl kontrol edilir? Siklin/CDK’ların görevi nedir?

Hücrelerimizin “yasam döngüsü” G1, S, G2 ve M evrelerinden oluşur. Hücreler belirli bir büyüklüğe ulaştığında bölünmeye başlarlar. G1 aşaması hazırlık aşamasıdır. S aşamasında yavru hücrelere eşit miktarda genetik bilgi aktarılması için DNA çoğaltılır. G2 fazında hücre mitoz bölünmeye hazırlanır. Mitoz bölünme sonrası birbirinin aynısı iki hücre meydana gelir.

Vücudumuzdaki hücrelerin çoğalması hassas bir sistem ile kontrol edilir. Bu sistem temelde 3 kontrol noktasından oluşur. Aşağıdaki şekilde hücre çoğalma mekanizmasının nasıl kontrol edildiğini görmektesiniz.

• İlk kontrol noktası G1/S’dir. Burada hücrenin çoğalma için gerekli enerjiye sahip olup olmadığı, büyüklüğü ve büyüme faktörlerinin varlığı kontrol edilir. Eğer şartlar uygunsa Siklin/CDK proteinleri aktif hale gelerek hücrenin bu kontrol noktasını geçmesini sağlamaktır. G1 aşamasını geçemeyen hücre “dinlenme/uyku” evresi olan G0’da kalır.
• İkinci kontrol noktası G2/M’dir. Bu kontrol noktasında çoğaltılan DNA’nın kalitesi kontrol edilir. Eğer DNA hasar görmüşse hücre bu kontrol noktasını geçemez.

- İlgili konu: Aziz Sancar’a Nobel Ödülü’nü getiren çalışmaları: DNA’nın mekanistik tamiri

• Üçüncü kontrol noktası iğ iplikleriyle ilgilidir. Hücreler bölünerek çoğalırken, DNA’larını eşit biçimde yavru hücrelere aktarması gerekir. Bunun için iğ iplikleri kromozomları eşit bicimde ayırır. Eğer düzgün ayrılma olmazsa, yavru hücrelerden birinde farklı miktarda kromozomlar meydana gelir. Bu da genetik hastalıkların ortaya çıkmasına neden olur. Bu kontrol noktasında amaç, ipliklerin doğru bicimde kromozomları ayırıp ayırmadığının kontrol edilmesidir. Bu aşamayı gecen hücre mitoza ilerleyerek bölünmeye başlar.