به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، امروزه مباحث microRNA مورد توجه بسیاری از محققان علوم زیستی در سراسر جهان واقع شده است. نقش‌های تاثیر گذار آنها در تنظیم فرآیندهای داخل سلولی دانشمندان را بر آن کرده که تحقیقات بیشتری در حوزه microRNA انجام دهند تا بتوانند روش‌های درمانی جدیدی برای بیماری ها ارئه دهند. تحریک موضعی رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زایی رویکرد جذابی برای ترمیم بافت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دچار ایسکمی شده (آسیبی که بر اثر کمبود یا اختلال در تأمین اکسیژن ایجاد شده است) و صدمه دیده است. برخی از میکرو RNAها (RNAهای کوچک غیر‌کد‌کننده) که در تنظیم بیان ژن نقش دارند، به‌عنوان تنظیم‌کننده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زایی در محل ایسکمی شناخته شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، بر اساس مطالعه جدیدی که توسط محققان دانشگاه فنلاند شرقی به همراه همکاران بین المللی در PLOS ONE منتشر شده است، نشان دادندکه یک داروی جدید حاوی میکرو  RNAرگ زا می‌تواند گزینه جدیدی برای درمان بیماری قلبی عروقی ایسکمیک باشد. در این مطالعه، محققان یک میکرو  RNA جدید با عملکرد هسته ای را توصیف کردند.

توضیح عملکرد میکرو  RNAها

میکرو RNAها مولکول‌های RNA کوچکی هستند که بیان ژن را تنظیم می‌کنند. نقش متعارف آنها خاموش کردن ژن با هدف قرار دادن RNA های پیام رسان داخل سیتوپلاسم سلولی است. آزمایش‌های توالی‌یابی نشان داده‌اند که میکرو RNAهای فراوانی بین هسته و سیتوپلاسم در جریان هستند و باهم همپوشانی دارند. بنابراین میکرو RNAها یکی از مهم‌ترین عوامل تنظیم کننده‌ی بیان ژن هستند که با عمل بر روی mRNAها پس از رونویسی، به طور همزمان بیان صدها ژن را تعدیل کرده و از این طریق در بسیاری از وقایع فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی در جانوران اهمیت بسزایی دارند. بنابراین می‌توان این مولکول‌های زیستی را به عنوان اهداف درمانی جدید در نظر گرفت.

 این مطالعه به معرفی یک میکرو RNA جدید به نام  miR-466c می‌پردازد، این میکروRNA در مقایسه با سایر میکرو RNAها دارای مکانیسم عمل متفاوتی است، زیرا قادر است با هدف قرار دادن پروموتر ژن در هسته سلول، بیان ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGFA) را افزایش دهد. در اکثر مطالعات تحریک موضعی رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زایی رویکرد جذابی برای ترمیم بافت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دچار ایسکمی (آسیبی که بر اثر کمبود یا اختلال در تأمین اکسیژن ایجاد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود) و صدمه دیده است.

روش مورد مطالعه در این طرح

ما در این مطالعه با بررسی یک رده سلولی اندوتلیال موشی نشان دادیم‌ که، یک میکرو RNA هسته‌ای به نام miR-466c ، در کنترل هیپوکسی بافت قلبی عروقی مشارکت دارد و این عمل را از طریق تنظیم بیان ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی که در فرایند هیپوکسی دخیل است، انجام می‌دهد. روشی که ما در مطالعه اتخاذ کردیم این بود که ابتدا شرایط هیپوکسی را ایجاد کردیم و سپس با استفاده از سیستم حذف ژنومی CRISPR-Cas9 این میکرو RNA کوچک یعنی miR-466c  را حذف کردیم، در ادامه مشاهده کردیم که در پاسخ به هیپوکسی ایجاد شده و حذف این RNA کوچک، بیان فاکتور رشد اندوتلیال عروقی به طور قابل توجهی کاهش پیدا کرد و به دنبال آن رگ زایی نیز کم شد. برای تایید نتایج بدست آمده، با انجام توالی یابیGRO-seq، انواع میکرو RNA های موجود در سیتوپلاسم و هسته را مشخص کردیم و با RT-qPCR بیان میکروRNA مورد نظر را دنبال کردیم و در نهایت با انجام آزمایش‌های گزارشگر بیوتین و لوسیفراز نتایج را تأیید کردیم.

یافته‌های بدست آمده از روش مورد مطالعه

در مجموع، این مشاهدات نشان داد که تعداد زیادی از میکروRNAها ترجیحاً در بخش هسته‌ای سلول‌‌های اندوتلیال قرار دارند و توزیع آنها بین سیتوپلاسم و هسته تحت تأثیر محرک‌هایی مانند هیپوکسی است، بنابراین در شرایط هیپوکسی، تجمع زیادی از این میکرو RNA ها درون هسته قرار می‌گیرند و با هدف قرار دادن پروموتر ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی، رونویسی این ژن را تنظیم می‌کنند و از این طریق رگ زایی را در بافت آسیب دیده کنترل می‌کنند. در ادامه این بررسی‌ها، ما یک RNA طولانی غیر کدکننده مرتبط با پروموتر ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی شناسایی کردیم، که مکانیسم عملکرد  miR-466c به این صورت بود که مستقیماً به این رونوشت متصل می‌شد و از این طریق بیان فاکتور رشد اندوتلیال عروقی را تعدیل می‌کرد. بنابراین این مشاهده، درک ما از نقش میکروRNAها را بسیار فراتر از نقش متعارف آنها گسترش داده است. این یافته‌ها علاوه بر گسترش درک آکادمیک زیست شناسی از نقش کلیدی و مهم میکرو RNA  در تنظیمات بیان ژن‌ها، ارتباط زیادی با توسعه داروهای جدید مبتنی بر RNA  در حوزه تجاری‌سازی دارند. بدین سبب که استفاده از داروهای حاوی RNAهای کوچک و ارتباط آن با افزایش بیان فاکتور رشد اندوتلیال عروقی در فرد بیمار، گزینه های جدیدی را برای درمان بیماری قلبی عروقی ایسکمیک، که در آن جریان خون در بافت به خطر می افتد، ارائه می دهد.

پروفسور Mikko Turunen، رئیس شرکت تازه تاسیس RNatives که داروی میکرو  RNA ثبت شده را تجاری می‌کند، می‌گوید: «فعال شدن RNA درقالب این قطعات کلیدی، به عنوان یک پدیده از 16 سال پیش شناخته شده است، اما پتانسیل تجاری آن به تازگی شناخته شده است.

اهمیت این رویکرد درمانی

پروفسور Mikko Turunen  در ادامه در خصوص اهمیت این داروی ثبت شده گفت: داروی میکرو  RNA ثبت شده ما چندین مزیت نسبت به روش‌های سنتی افزایش بیان ژن دارد: اول از همه، با توجه به اینکه میکروRNA مستقیما سبب فعال کردن ژن در سلول می‌شود، این دارو با فعال کردن ژن درمانی خود سلول (به عنوان مثال، فاکتور رشد اندوتلیال عروقی)، باعث می‌شود، تمام شکل‌های مختلف ژن به درستی تولید ‌شوند. از سویی دیگر (مزیت دوم) استفاده درمانی از توان میکرو RNA ها به عنوان دارویی برای القای رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زایی در محل ایسکمی، زیرا این روش انتقالی بسیار امن و کارایی بالایی دارد، همچنین در آخر می‌توان به این اشاره کرد که، با توجه به اینکه RNA کوچک است، بنابراین به راحتی از سیتوپلاسم به هسته منتقل می‌شوند.

پروفسور Turunen در خصوص برنامه کاری  آینده این تیم می‌گوید، تاثیر داروی مبتنی بر میکرو RNA ها نسبت به RNA های طولانی تر، مانند داروهای مبتنی بر mRNA، امکان رد سیستم ایمنی بسیار کمتر و تاثیر پایدارتری دارد. بنابراین RNatives ، علاوه بر تولید داروهای RNA، در حال توسعه اگزوزوم های مهندسی شده برای تحویل این RNA ها به بیماران هستند.

:Reff

https://www.genengnews.com/topics/omics/new-microrna-drug-might-provide-an-option-for-treatment-of-heart-disease/

https://news.cision.com/university-of-eastern-finland/r/novel-nuclear-microrna-is-being-developed-for-the-treatment-of-cardiovascular-disease,c3537697.

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0265948