Vai trò bảo vệ của MicroRNA


Vai trò bảo vệ của MicroRNA

Thông tin di truyền đóng vai trò kết nối và giúp thấu hiểu những bước phát triển của tế bào phôi.

Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của microRNA trên khía cạnh hiểu biết của chúng ta về ung thư ở người. Biểu hiện của microRNA phản ánh một cách mạnh mẽ trạng thái biệt hóa của các khối u, khi các microRNA trở nên quá tích cực sẽ giúp duy trì sự sống lâu hơn cho các tế bào ung thư.


Theo bài báo mới được các nhà sinh vật học thuộc Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) công bố, những đoạn nhỏ vật chất di truyền có liên quan đến bệnh ung thư cũng đóng vai trò quyết định trong quá trình phát triển bình thường của tế bào phôi ở loài chuột.

Theo bài báo trên Tạp chí Tế bào vào ngày 7 tháng 3, nhóm microRNA giúp bảo vệ tế bào phôi chuột trong suốt quá trình phát triển & giữ chúng trưởng thành bình thường. Nhưng vai trò bảo vệ của microRNA có thể bị ngăn chặn, theo giả thuyết của các nhà nghiên cứu, khi các microRNA trở nên hoạt động quá mức (cường hóa – overactive), chúng có thể làm các tế bào ung thư sống lâu hơn trong khi đáng nhẽ phải chết đi – mở ra triển vọng về phương pháp điều trị bệnh ung thư bằng microRNA.

10 năm trước đây các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khi các microRNA được sinh ra, chúng sẽ bắt cặp với các RNA 1 thông tin (mRNA), ngăn chặn quá trình sinh tổng hợp protein, qua đó mà có vai trò kiềm chế hoạt động biểu hiện của gene. Tuy nhiên cách thức mà các microRNA thực hiện được điều này vẫn còn là một bí ẩn.

Description: http://tusach-img.thuvienkhoahoc.com/images/thumb/5/53/MiRNA-naturejournal.jpg/350px-MiRNA-naturejournal.jpg

Description: http://tusach-img.thuvienkhoahoc.com/skins/common/images/magnify-clip.png

Sơ đồ mối quan hệ giữa các loại RNA. Nguồn hình http://www.nature.com

“Cộng đồng các nhà khoa học đang nỗ lực cố gắng để hiểu được những chức năng sinh sinh học đặc biệt mà các microRNA có thể tác động”, Andrea Ventura, người hướng dẫn công trình nghiên cứu này & hiện đang làm nghiên cứu viên hậu tiến sỹ tại Trung tâm nghiên cứu ung thư (Viện nghiên cứu Ung thư Koch) thuộc MIT cho biết.

Venture đồng thời là giám đốc Viện Koch kiêm thành viên phòng thí nghiệm Tyler Jacks & các đồng nghiệp của cô đã tiến hành nghiên cứu chức năng của họ microRNA được biết đến với tên gọi nhóm miR-17~92.

Description: http://tusach-img.thuvienkhoahoc.com/images/thumb/2/2c/Microrna-authors.jpg/350px-Microrna-authors.jpg

Description: http://tusach-img.thuvienkhoahoc.com/skins/common/images/magnify-clip.png

Nhóm tác giả công trình nghiên cứu chứng minh microRNA giữ vai trò duy trì quá trình phát triển bình thường ở tế bào phôi chuột. Từ phải qua trái, Amanda Young – nghiên cứu sinh ngành sinh vật học, Monte Winslow nghiên cứu sinh hậu tiến sỹ, Laura Lintault – kỹ thuật viên phòng thí nghiệm Tyler Jacks & Andrea Ventura – nghiên cứu sinh hậu tiến sỹ. Hình ảnh: Donna Coveney, nguồn hình web.mit.edu

Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng miR-17~92 có thể được cường hóa trong một vài loại bệnh ung thư, nhất là trong dạng ung thư phổi & ung thư lympho B (B cells) 2.

Để hiểu rõ hơn vai trò của microRNA trong các dạng bệnh ung thư, nhóm đã nghiên cứu chức năng thông thường của chúng. Bằng cách phá hỏng hoặc làm mất chức năng của chuỗi microRNA và quan sát những biểu hiện phát sinh, nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu được vai trò của microRNA trong việc tăng sinh khối u.

Họ nhận thấy khi chức năng của miR-17~92 trong tế bào phôi chuột bị phá hỏng sẽ làm chuột con sau khi sinh bị chết nhanh hơn, có vẻ như bởi phổi của chúng quá nhỏ hơn so với thông thường. Đồng thời, tế bào lympho B (một loại tế bào miễn dịch) cũng bị chết ngay ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển tế bào.

Description: http://tusach-img.thuvienkhoahoc.com/images/thumb/4/48/Microrna-lungs-of-a-mouse.jpg/350px-Microrna-lungs-of-a-mouse.jpg

Description: http://tusach-img.thuvienkhoahoc.com/skins/common/images/magnify-clip.png

Hình bên trái cho thấy phổi ở loài chuột phát triển bình thường. Hình bên phải cho thấy phổi teo đi khi cô lập hoạt động của nhóm microRNA khỏi bộ gene, dẫn đến chuột con sau khi sinh bị chết rất nhanh chóng. Hình ảnh: Andrea Ventura, nguồn hình web.mit.edu

Điều này cho thấy rằng miR-17~92 đóng vai trò quyết định đến tiến trình phát triển bình thường của các tế bào phổi & tế bào B. Trong tế bào B, microRNA dường như đóng vai trò thúc đẩy sự tồn tại của các tế bào bằng cách ngăn chặn các gene của quá trình chết tế bào theo chương trình, Ventura cho biết.

Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết cho rằng khi hoạt động của miR-17~92 trở nên quá tích cực trong các tế bào khối u, sẽ giúp các tế bào này thoát khỏi chương trình chết tế bào như đã định. Đây chính là cơ chế để phát triển bệnh ung thư.

Ngăn cản các microRNA này hoạt động tích cực được coi như một phương thức điều trị bệnh ung thư có triển vọng. Nghiên cứu đang hướng đến tìm hiểu các phân tử cho phép ngăn chặn các microRNA liên kết với các mRNA mục tiêu.

Cần rất nhiều những nghiên cứu mới có thể cho ra những chất kiềm chế tin cậy & có thể phân rã kèm với thuốc uống vào, đó là điều có thể thực hiện được trong tương lai xa, Ventura cho biết. Chính xác, các nhà khoa học vẫn chưa biết được những gene nào bị chi phối bởi miR-17~92, nhưng gene được nghi ngờ nhiều nhất có tên gọi là Bim, có nhiệm vụ thúc đẩy quá trình chết tế bào. Tuy nhiên một microRNA đơn lẻ có thể điều khiển nhiều gene mục tiêu vì vậy dường như sẽ có nhiều gene bị kiềm chế bởi microRNA.

Các nhà nghiên cứu cũng tìm hiểu về những tác động khi cô lập 2 nhóm microRNA khác, có họ gần gũi với miR-17~92, nhưng nằm ở những vị trí khác trong bộ gene. Họ thấy rằng khi chỉ phá hỏng 2 nhóm microRNA này (nhóm miR-17~92 không bị can thiệp) thì phôi chuột vẫn phát triển như thường lệ. Tuy nhiên nếu miR-17~92 bị phá hỏng cùng với bất kỳ một trong 2 nhóm RNA kia thì phôi chuột sẽ bị chết trước khi sinh. Điều này cho thấy có những tác động tương hỗ giữa các nhóm microRNA.

Đồng tác giả của công trình này có nghiên cứu sinh ngành sinh vật học Amanda Young; Monte Winslow, nghiên cứu viên hậu tiến sỹ tại Trung tâm Ung thư (CCR); Laura Lintault, thành viên của CCR; Alex Meissner, giảng viên giảng dạy tại Viện MIT & Harvard; Jamie Newman, nghiên cứu sinh ngành sinh vật học; Denise Crowley, thành viên của CCR; Rudolf Jaenisch, giáo sư sinh vật học kiêm thành viên của Viện nghiên cứu thuốc sinh học Whitehead; Phillip Sharp, giáo sư tại MIT; và Jacks, giáo sư sinh vật học. Nghiên cứu được tài trợ bởi Viện sức khỏe quốc gia và Viện ung thư quốc gia (Hoa Kỳ).


1: RNA là chất phiên mã của mã di truyền của DNA thành protein. Về mặt cấu trúc, RNA là một chuỗi các phân tử phosphate, đường và nucleotide. mRNA là dạng phổ biến nhất của RNA, chứa hàng ngàn nucleotide và là bản sao của mã di truyền được tế bào sử dụng để kết hợp axit amin tạo thành protein. MicroRNA là phân tử RNA mạch đơn không mang mã di truyền & bao gồm chỉ khoảng 20 nucleotide. Tất cả các microRNA “điều hoà âm tính” quá trình tạo ra các protein nhất định bằng sự gây rối mRNA theo một số phương thức & được tổng hợp bằng cùng một cơ chế giống như để sản xuất các loại RNA khác nhau trong tế bào. Khi vừa được tạo thành, microRNA gắn vào RNA thông tin và giống như một tờ giấy nhàu nát bị kẹt trong máy in, ngăn cản sự hình thành protein. Do đó, miRNA có thể can thiệp vào tiến trình giải mã (điều hòa sự biểu hiện gen), đôi khi có ảnh hưởng gây thoái hóa gene mục tiêu.

2: Tế bào B là những tế bào lympho loại B có sẵn trong hệ bạch huyết, cùng với tế bào lympho T làm nhiệm vụ thường trực bảo vệ cơ thể khỏi những xâm nhập của vi khuẩn hay kháng nguyên lạ. Mặc dầu cả hai loại tế bào này đều có thể phát triển thành tế bào ung thư, nhưng ung thư hạch loại tế bào B thường xảy ra hơn là loại tế bào T. Trong các ung thư hạch bạch huyết loại không – Hodgkin, loại tế bào B chiếm 85% và loại tế bào T chiếm 15%. Tế bào B và T có nhiệm vụ khác nhau trong hệ thống miễn dịch của cơ thể. Tế bào B giúp bảo vệ cơ thể chống lại các mầm bệnh như virus hay vi khuẩn bằng cách sản sinh ra các kháng thể. Các kháng thể này bám vào vỏ của virus hay vi khuẩn, và lôi cuốn được các tế bào khác của hệ thống miễn dịch bao bọc và tiêu hóa các virus hay vi khuẩn đã được kháng thể bám lấy. Các kháng thể này cũng lôi cuốn được một vài loại chất protein (bổ thể) trong máu có thể hủy diệt tế bào mang kháng nguyên lạ.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s