Взаимосвязь РНК и аутоиммунных заболеваний

Интервью с доктором Chase Spurlock, исполнительным директором IQuity, проведенное April Cashin-Garbutt.

36
просм.
Генетика в абстракции
Генетика в абстракции

В данном интервью пойдет речь о РНК и их взаимосвязи с аутоиммунными заболеваниями.

В Что такое длинные некодирующие РНК (днРНК)?

О Центральный догмат молекулярной биологии утверждает, что ДНК синтезирует РНК, а РНК, в свою очередь, производят белки. Однако существует много различных типов РНК, и только одна из них, мРНК, дает начало белкам. Некоторые другие вообще не производят протеины.

Когда генетические карты человека были завершены, было замечено, что имеются участки ДНК-последовательности, которые не выполняют абсолютно никаких функций. Мы назвали эти области «мусорной ДНК». Но теперь, спустя десятилетие, мы понимаем, что этот «мусор» все-таки фактически выполняет какую-то биологическую функцию, и один из способов ее идентифицировать — это получить длинные некодирующие РНК (long non-coding RNAs, lncRNAs, днРНК).

В качестве нового класса, днРНК появились преимущественно в конце 2000-х годов, и мы все еще пытаемся полностью осознать важность их существования. Как и несколько других типов РНК, днРНК не дают начало белкам, однако они являются мощными регуляторами других рядом расположенных генов.

John T. Tossberg, старший научный сотрудник IQuity, анализирует гены в человеческом образце с использованием системы QuantStudio Real-Time PCR
John T. Tossberg, старший научный сотрудник IQuity, анализирует гены в человеческом образце с использованием системы QuantStudio Real-Time PCR

В Почему IQuity исследует некодирующие РНК?

IQuity была заинтересован в изучении днРНК, потому что многие из кодирующих белки генов, мРНК, играющие важную роль в иммунной системе и в установке эффективного иммунного ответа, имеют днРНК в непосредственной от себя близости. Именно поэтому наше любопытство привело нас к рассмотрению причастности длинных некодирующих РНК в возникновении тех или иных процессов. Мы решили направить наши исследования на днРНК и близлежащие мРНК, которые, как мы знаем, необходимы нашему организму.

Мы изучали, влияют ли эти днРНК на соседние гены, и если да, то мы могли бы модулировать днРНК, чтобы изменить функцию или фенотип клетки. Ответ был положительным. Итак, следующий вопрос: могут ли эти днРНК быть нейтрализованы с целью лечения аутоиммунных заболеваний? Нам нужно немного больше времени, чтобы понять это.

Тем временем мы исследовали экспрессию ранее известных днРНК и тех, которых мы идентифицировали, пытаясь выяснить, изменили ли они уровни экспрессии у больных и здоровых участников экспериментов. Мы обнаружили, что различия в уровнях экспрессии днРНК среди наших пациентов намного превышают все, что мы наблюдали с мРНК. Именно поэтому мы решили более подробно изучать днРНК, чем, собственно, и займемся в ближайшем будущем.

В Какая связь между РНК и аутоиммунными заболеваниями?

О Различия в экспрессии генов изучались на протяжении многих лет во многих условиях, включая аутоиммунные заболевания. В начале 2000-х годов изобретение технологий исследования экспрессии генов методом микрочипов дало нам возможность быстрого и одновременного отображения уровней экспрессии многих известных генов.

Ранние исследования были сфокусированы главным образом на мРНК, где различия в экспрессии могут быть весьма незначительными. Однако сегодня у нас есть возможность экранировать не только мРНК, но и некодирующие РНК, будь то короткие некодирующие РНК или днРНК. Это было достигнуто в основном за счет технологий секвенирования цельной геномной РНК, изобретенными в течение последних 10 лет.

Недавняя статья в JAMA Neurology выделила группу в Гарвардской работе с короткими некодирующими РНК. По данным проведенного МРТ, эти микроРНК изменяются у пациентов с рассеянным склерозом. Я привел вам лишь одно из недавних открытий, и это еще больше подкрепляет то, что в РНК скрыто много полезной информации.

Многие люди в научном сообществе исследуют РНК, и в наших исследованиях мы концентрируемся на длинных некодирующих РНК и исследуем их полезность в диагностическом процессе.

Мы считаем, что наши данные указывают на огромную информацию, содержащуюся на уровне РНК, и мы намерены разработать тесты для изучения днРНК в рамках рассеянного склероза (РС), синдрома раздраженного кишечника (СРК), воспалительного заболевания кишечника (ВЗК, включающего болезнь Крона и язвенный колит), ревматоидного артрита (РА), системной красной волчанки и фибромиалгии.

Мы собираемся предложить уникальный инструмент для поставщиков медицинских услуг в сфере аутоиммунных заболеваний.

John T. Tossberg, старший научный сотрудник IQuity, использует 96-канальную пипетку VIAFLO, обеспечивающую более быструю обработку лабораторных образцов
John T. Tossberg, старший научный сотрудник IQuity, использует 96-канальную пипетку VIAFLO, обеспечивающую более быструю обработку лабораторных образцов

В Почему такие заболевания, как фибромиалгия, трудно диагностировать?

ОДо последнего десятилетия у нас не было диагностических критериев, следуя которым можно поставить окончательный диагноз. Фибромиалгия оставалась исключением и диагностировалась, опираясь, преимущественно, только на клиническую картину.

Американский колледж ревматологии (АКР) заявляет, что иногда фибромиалгию путают с ревматоидным артритом или волчанкой, и в отличие от фибромиалгии эти ревматические заболевания вызывают воспаление суставов и тканей.

Фибромиалгия характеризуется диффузной симметричной болью в местах пересечения мышц и сухожилий, и только после того, как ученые АКР вышли с диагностическими критериями, требующими подтверждения определенных болезненных точек в организме, нам удалось нормативно закрепить правила диагностики фибромиалгии.

Многие из часто используемых лабораторных методов стараются исключить другие заболевания, и нам еще предстоит увидеть окончательный тест, который бы безошибочно идентифицировал фибромиалгию.

Наше исследование показывает, что фибромиалгия, ревматоидный артрит и системная красная волчанка демонстрируют очень уникальные сигнатуры экспрессии генов РНК, и эти различия можно измерить. Мы очень надеемся, что этот инструмент сможет предоставлять информацию, за которой последует действие.

В Поможет ли изучение днРНК победить аутоиммунное заболевание?

О Мы собираемся сделать все, что в наших силах, чтобы предоставить врачам лучшую информацию, дабы они могли помочь своим пациентам. Изучение днРНК является областью активного исследования, и связывание их экспрессии и функции с клиническими применениями — это то, что многие только сейчас начинают исследовать. Благодаря нашим аналитическим подходам мы можем анализировать информацию, содержащуюся на уровне РНК, и разрабатывать инструменты, которые врачи смогут использовать для принятия клинических решений.

В Как вы планируете использовать грант в $100 000?

О Да, мы заручились поддержкой Национальной программы исследований инноваций в малых инновациях Национального института здравоохранения США. IQuity собирается использовать этот грант для дальнейшего изучения биологии длинных некодирующих РНК в контексте фибромиалгии и других ревматических заболеваний. В прошлом году мы получили аналогичный грант для исследования днРНК при рассеянном склерозе, и эти исследования превзошли наши ожидания и показали огромные различия в характере экспрессии днРНК.

Эта помощь позволит нам проверить похожие гипотезы при ревматологии у большого числа пациентов с фибромиалгией и другими ревматическими заболеваниями. Мы надеемся найти связь между днРНК и этими аутоиммунными нарушениями. Длинные некодирубщие РНК в контексте ревматологических заболеваний и аутоиммунных заболеваний в целом остаются в зачаточном состоянии. Мы очень рады быть одними из первых, кто планирует изучить эту область биологии.

В Какова цель существования IQuity?

О Мы стремимся быть партнерами с поставщиками медицинских услуг, предоставляя им доступ к информации с помощью наших аналитических подходов, которых у них не было до этого момента. Мы планируем продолжить наши исследования и разработки, чтобы вывести на рынок дополнительные тесты. Мы хотим, чтобы у медицинского сообщества были лучшие инструменты, чтобы они могли наилучшим образом справиться с этими сложными заболеваниями.

В Что ожидает пациентов с аутоиммунными патологиями?

О Больные могут рассчитывать на улучшение диагностических средств наряду с повышением качества терапии, а также стратегий борьбы с заболеваниями, которые должны привести к лучшим результатам.

В IQuity мы также активно изучаем разработку инструмента, который можно было бы использовать для измерения активности болезни и отслеживания ее стадий.

Основное внимание в работе нашей компании уделяется пациентам, страдающим этими аутоиммунными состояниями. Мы хотим видеть, что эти люди ведут долгую, продуктивную жизнь. Мы делаем все, что можем, чтобы вооружить заинтересованных лиц информацией, чтобы они смогли смягчить разрушительные последствия аутоиммунные расстройств.