Jokainen kehon solumme tuottaa proteiineja mikroskooppisten tehtaiden, ribosomien, avulla. Pitkään yhtenäisinä pidetyt ribosomit paljastavat itse asiassa odottamatonta monimutkaisuutta: pieniä kemiallisia muutoksia, jotka ovat tyypillisiä kullekin kudokselle ja joskus tietyille sairauksille, kuten syövälle.
Molecular Cell -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan nämä muutokset muodostavat "epitranskriptiomijalanjäljen", joka voi paljastaa solun alkuperän. Barcelonan Genomiikan Säätelykeskuksen johtamat tutkijat ovat havainneet, että näitä jälkiä voidaan hyödyntää erottamaan normaalit solut syöpäsoluista vaikuttavalla tehokkuudella.
Syöpä muuttaa näitä ribosomeja erityisellä tavalla. Tietyntyyppisissä kasvaimissa, kuten keuhkoissa, solut menettävät olennaisia kemiallisia merkkejä, ilmiötä, jota tiedemiehet kutsuvat "hypomodifikaatioksi". Nämä muutokset, jotka ovat näkymättömiä paljaalle silmälle, voidaan havaita sekvensointiteknologian avulla.
Menetelmä perustuu ribosomaalisen RNA:n suoraan sekvensointiin, joka on molekyyli, jota esiintyy kaikissa soluissamme. Kannettavan laitteen avulla tutkijat voivat analysoida näitä molekyylejä reaaliajassa ilman, että niitä muutetaan. Tämä nanopore-niminen tekniikka mahdollistaa syöpäsolujen erityisten jälkien tunnistamisen vain muutamassa tunnissa.
Todistaakseen lähestymistapansa tehokkuuden tutkijat analysoivat syöpää sairastavien potilaiden varhaisvaiheen keuhkokudosten näytteitä. Kerättyjen tietojen avulla he kouluttivat algoritmin, joka pystyy erottamaan terveet kudokset sairaista kudoksista lähes 100 %:n tarkkuudella.
Tämä edistysaskel avaa ovia nopeille ja ei-invasiivisille diagnostiikkatesteille. Tiedemiehet suunnittelevat erityisesti näiden jälkien havaitsemista suoraan verestä, mikä on paljon vähemmän vaivalloista kuin perinteiset biopsiat. He kuitenkin korostavat, että tutkimusten jatkaminen on välttämätöntä näiden tulosten vahvistamiseksi laajassa mittakaavassa.
Diagnostiikan lisäksi tämä löytö herättää perustavanlaatuisia kysymyksiä ribosomien roolista syöpien kehittymisessä. Ymmärtäminen siitä, miksi nämä muutokset tapahtuvat, voisi jonain päivänä johtaa hoitoihin, jotka pystyvät kumoamaan näiden muutosten haitalliset vaikutukset.
Tutkijoille tämä on vasta alkua. He toivovat pian pystyvänsä purkamaan solujen "salakieltä", avaten uusia näkymiä taistelussa syöpää vastaan.
Mitkä ovat epitranskriptiomit?
Epitranskriptiomi tarkoittaa kaikkia kemiallisia muutoksia, jotka vaikuttavat RNA:han solussa muuttamatta niiden perusjärjestystä. Nämä kemialliset merkit vaikuttavat RNA:n toimintoihin, erityisesti niiden vakauteen ja kykyyn tuottaa proteiineja.Ribosomien tapauksessa nämä muutokset, joita kutsutaan epitranskriptiomimerkeiksi, vaihtelevat kudosten tai sairauksien mukaan. Ne muodostavat eräänlaisen ainutlaatuisen "molekyylitunnistuskortin" jokaiselle solutyypille.
Nämä muutokset sisältävät pääasiassa kemiallisten ryhmien, kuten metylaatioiden, lisäämistä ribosomaaliseen RNA:han (rRNA). Nämä hienovaraiset muutokset näyttelevät keskeistä roolia solujen säätelyssä.
Ymmärtämällä paremmin epitranskriptiomia tutkijat toivovat voivansa tunnistaa luotettavia biomarkkereita, joilla voidaan havaita sairauksia, kuten syöpää, aikaisemmin ja tarkemmin.