به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، کرم‌هایی که باعث شیستوزومیازیس (Schistosoma mansoni) می‌شوند از چند جهت غیرمعمول هستند، به‌ویژه این واقعیت که بزرگسالان نر و ماده باید در طول زندگی‌شان برای موفقیت در تولید مثل در کنار هم بمانند. ماده‌ها ممکن است تا 3000 تخم در روز تولید کنند. تقریباً نیمی از آن به روده یا مثانه میزبان می‌رسد. بقیه از طریق خون به کبد و طحال می‌روند و در آنجا باعث التهاب شدید و سیروز کبدی می‌شوند که علت اصلی مرگ و میر است. محققان موسسه بوتانتان در سائوپائولو برزیل راهی برای جدا کردن نر از ماده کشف کردند که از تولید مثل و آزاد شدن تخم جلوگیری می‌کند. در مقاله‌ای که در PLOS Pathogens منتشر شد، آنها توضیح می‌دهند که چگونه با خاموش کردن RNA‌های طولانی غیرکدکننده، که هدف امیدوارکننده‌ای برای درمان این بیماری هستند، به این جداسازی دست یافتند.

انگل شیستوزوما مانسونی و بیماری شیستوزومیازیس

شیستوزوما مانسونی انگلی است که باعث شیستوزومیازیس می‌شود و بیش از 200 میلیون نفر در سراسر جهان به آن مبتلا هستند. تاکنون فقط یک دارو برای درمان در دسترس بوده است و استراتژی‌های درمانی جدید مورد نیاز است. ماده های S. mansoni باید به طور مداوم با نرها جفت شوند تا از نظر جنسی بالغ شوند و تخم‌هایی تولید کنند که باعث آسیب شناسی بافت می‌شود. بنابراین، تداخل با جفت شدن کرم بالغ ممکن است جایگزین‌های مداخله درمانی جدیدی را ارائه دهد. با این حال، کل مجموعه عواملی که این وضعیت جفت شدن را هدایت می‌کنند به طور کامل درک نشده اند. RNA های طولانی غیرکدکننده (lncRNAs) رونوشت‌هایی طولانی تر از 200 نوکلئوتید با پتانسیل کدگذاری پروتئین کم یا بدون پتانسیل هستند. در گونه‌های دیگر نشان داده شده است که آنها در تولید مثل نقش دارند.

RNA های طولانی غیر کد کننده (lncRNAs)

RNA های طولانی غیر کد کننده (lncRNAs) عموماً به عنوان رونوشت‌هایی با اندازه بزرگتر از 200 نوکلئوتید تعریف می‌شوند که به پروتئین ترجمه نمی‌شوند. برای سال‌ها، lncRNA‌ها توسط محققان نادیده گرفته می‌شدند، علی‌رغم این واقعیت که آنها 97٪ از کل RNA سلول‌های انسانی را تشکیل می‌دهند، زیرا هیچ عملکرد شناخته‌شده‌ای نداشتند. در دو دهه اخیر، تحقیقات سرطان بیش از همه نشان داده است که وقتی lncRNA‌ها بی‌نظم می‌شوند، می‌توانند باعث بیماری شوند. بنابراین مطالعه ما برای اولین بار و به شیوه‌ای عملکردی نشان می‌دهد که عوامل اصلی این RNA هستند که به عنوان عامل اصلی هستند. موریلو سنا آمارال، نویسنده همکار مقاله و محقق در آزمایشگاه چرخه سلولی موسسه بوتانتان، گفت: این فاکتورها اهداف درمانی بالقوه‌ای هستند.

اهمیت بررسی lncRNA

این کشف بخشی از یک پروژه موضوعی است که توسط FAPESP پشتیبانی می‌شود، برای بررسی نقش lncRNA به طور کلی، با استفاده از سرطان انسانی و کرم‌های شیستوزوما به عنوان مدل. محقق اصلی سرجیو ورجوفسکی-آلمیدا، استاد دانشگاه سائوپائولو (USP) و محقق موسسه بوتانتان است. FAPESP همچنین از طریق چهار پروژه دیگر (18/24015-0، 19/09404-3، 18/19591-2 و 16/10046-6) از این مطالعه حمایت کرد.در اینجا ممکن است یادآوری این نکته مفید باشد که در انسان، گیاهان و حیوانات (از جمله انگل ها)، تمام اطلاعات ژنتیکی در DNA موجود است، که به عنوان نوعی قالب برای رونویسی RNA در هسته سلول عمل می‌کند. Verjovski-Almeida با تاکید بر اینکه این توالی از رویدادها به عنوان "دگم مرکزی زیست شناسی مولکولی" شناخته می‌شود، تاکید کرد: اطلاعات ژنتیکی تنها در یک جهت جریان دارد، از DNA به RNA تا پروتئین، و این پروتئین‌ها هستند که انواع عملکردها را در سلول‌ها انجام می‌دهند. همانطور که تحقیقات در دهه‌های اخیر نشان داده است، بیشتر RNA رونویسی به پروتئین تبدیل نمی‌شود، اما نقش حیاتی در فرآیندهای سلولی ایفا می‌کند.

شیوه مطالعاتی

محققان داده‌های مخازن عمومی را برای شناسایی lncRNAهای S. mansoni که بیشترین یا کمترین میزان بیان را در هنگام جفت یا جدا شدن نرها و ماده‌ها بیان می‌کردند، تجزیه و تحلیل کردند و سپس از نتایج برای انتخاب سه lncRNA به عنوان اهداف درمانی کاندید استفاده کردند. آمارال گفت: "S. mansoni به خوبی با زندگی در وریدهای مزانتریک میزبان [که روده ها را پرفیوژن می کند] سازگار است و در صورت عدم درمان می تواند برای چندین دهه در آنجا باقی بماند. جفت شدن - ماده ای که در داخل نر زندگی می کند - برای بقای آنها ضروری است. بدون آن، آنها می میرند، همانطور که در آزمایش های آزمایشگاهی خود ثابت کردیم."

یافته‌های مطالعه

در اینجا، ما نشان می‌دهیم که lncRNAها برای هموستاز و/یا باروری کرم بالغ وابسته به جفت S. mansoni ضروری هستند. ما دریافتیم که صدها lncRNA به طور متفاوتی بین کرم‌های بالغ جفت شده و جفت نشده بیان می‌شوند. ما با رویکردهای خاموش کردن ژن in vitro و in vivo نشان می‌دهیم که lncRNAها برای تنظیم وضعیت تکثیر سلولی کرم بالغ و غدد جنسی آن‌ها و حفظ جفت شدن کرم‌ها، ظرفیت تولیدمثلی ماده و/یا رشد تخم ضروری هستند. مطالعه ما نشان می‌دهد که lncRNA ها اجزای کلیدی مداخله کننده در هموستاز کرم بالغ S. mansoni هستند که بر وضعیت جفت شدن و بقا تأثیر می‌گذارد، بنابراین پتانسیل بالایی را به عنوان کاندیدهای هدف درمانی جدید ارائه می‌دهد.

جدایی و مرگ

محققان با آزمایش‌های آزمایشگاهی شروع کردند و جفت‌های کرم نر و ماده را در ظروف کشت حاوی یک محیط حاوی خون قرار دادند و مولکولی را اضافه کردند که می‌تواند lncRNA مورد نظر را هدف قرار دهد تا آن را در انگل کاهش دهد. آمارال توضیح داد: «برای اثبات مفهوم ما از یک مولکول RNA دو رشته ای استفاده کردیم. زمانی که به محیط کشت اضافه می‌شود، به lncRNA موجود در انگل متصل می‌شود و منجر به تخریب آن می‌شود. پس از مدتی متوجه شدیم که انگل‌هایی که تحت درمان قرار گرفتند، جدا شدند، زنده ماندند، و به همین خاطر آزاد کردن تخم‌ها متوقف شد و مردند. در مرحله بعد، محققان آزمایشاتی را روی موش های آلوده به S. mansoni انجام دادند. آن‌ها همان RNA دو رشته‌ای را به جریان خون حیوان تزریق کردند و با گذشت زمان lncRNA هدف در انگل‌ها کاهش یافت که منجر به مرگ آن‌ها و کاهش زنده ماندن تخم‌هایشان شد.

بیماری نادیده گرفته شده

شیستوزومیازیس اصلی ترین بیماری ناشی از کرم‌های انگلی (کرم‌های انگلی ) است که حدود 200 میلیون نفر در سراسر جهان به آن مبتلا هستند. با وجود این شیوع قابل توجه، برای 40 سال پرازیکوانتل تنها داروی موجود برای درمان این بیماری بوده است. به گفته Verjovski-Almeida، پرازیکوانتل محدودیت‌های عمده ای دارد. "مدتهاست که بدون هیچ گزینه دیگری در بازار به بازار عرضه شده است ، و گزارش‌هایی از کرم های مقاوم در آن وجود دارد. از این رو نیاز به یافتن اهداف درمانی جدید در برابر این بیماری وجود دارد. مطالعه ما ثابت کرد که انگل‌ها می‌توانند با حمله به پدیده جفت شدن از جریان خون میزبان حذف شوند. مرحله بعدی ما برای تهیه یک دارویی است که می‌تواند آنچه را انجام می‌دهد ، انجام دهد.

پایان مطلب/.