Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Helmholtz Zentrum München, De Technische Universiteit van München en de Universiteit van Edinburgh hebben een geïntegreerde structurele biologische benadering gebruikt om de rijping van een kankerverwekkend microRNA in genregulatie op te helderen. In de toekomst, de auteurs hopen nieuwe therapieën te ontwikkelen op basis van de bevindingen gepresenteerd in Natuurcommunicatie .

MicroRNA's (miRNA's) zijn een klasse van moleculen die bestaat uit korte RNA-sequenties die de vorming van bepaalde eiwitten remmen door de overeenkomstige RNA-blauwdruk te vernietigen.

Kankerverwekkende miRNA's, zogenaamde oncomiR's, werken ook volgens dit principe en remmen de aanmaak van eiwitten die de cel beschermen tegen ongecontroleerde groei. "Dus, een verhoogde aanwezigheid van deze moleculen in cellen leidt op lange termijn tot de ontwikkeling van kanker, " zei professor Michael Sattler, directeur van het Instituut voor Structurele Biologie aan het Helmholtz Zentrum München en hoogleraar Biomoleculaire NMR-spectroscopie aan de Technische Universiteit van München. "Echter, sommige moleculaire mechanismen van miRNA-rijping in de cel blijven ongrijpbaar."

Gebruikelijk, voordat een miRNA in de cel kan werken, het ondergaat verschillende rijpingsstappen en ontwikkelt zich van een zogenaamd primair pri-miRNA via een voorloperstadium (pre-miRNA) tot een volwassen miRNA. In de huidige studie, Professor Sattler samen met onderzoekers onder leiding van professor Javier Caceres en Dr. Gracjan Michlewski van de Universiteit van Edinburgh en zijn voormalige doctoraatsstudent Hamed Kooshapur (nu bij de National Institutes of Health, VS), onderzocht de rijping van een specifiek pri-miRNA.

"Ons onderzoek richtte zich op de rijping van miRNA-18a, die in verband is gebracht met de dikke darm, borst, en slokdarmkanker, " zei Michael Sattler. "Om uit te leggen hoe de rijping wordt gecontroleerd, we moesten verschillende procedures combineren. Nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie, X-ray kristallografie, kleine-hoek röntgenverstrooiingsanalyses en biochemische experimenten werden gebruikt."

Door deze combinatiebenadering te gebruiken, de auteurs konden precies laten zien hoe een specifiek RNA-bindend eiwit (hnRNP A1) pri-miRNA-18a herkent en de structuur zodanig verandert dat het zich ontwikkelt tot volwassen miRNA-18a. De onderzoekers gaan ervan uit dat het mechanisme ook kan worden overgedragen naar andere miRNA's. "Op de lange termijn, het begrijpen van de processen kan ons helpen nieuwe therapieopties te ontwikkelen, bijvoorbeeld voor de behandeling van kanker, "Zei Sattler. "Alleen als we begrijpen hoe biologie werkt, kunnen we gericht ingrijpen."