Små molekyler med stor innvirkning

Et stadig økende antall forskere arbeider for å forstå hvordan akkurat mikroRNA bidrar til sykdom. Dette har hittil ført til mer enn 40 000 publikasjoner om mikroRNA. Blant disse utallige publikasjoner ble svært lovende resultater på bestemte mikroRNAer rapportert, og deres rolle i noen typer kreft.  (Foto: Pixabay)
Et stadig økende antall forskere arbeider for å forstå hvordan akkurat mikroRNA bidrar til sykdom. Dette har hittil ført til mer enn 40 000 publikasjoner om mikroRNA. Blant disse utallige publikasjoner ble svært lovende resultater på bestemte mikroRNAer rapportert, og deres rolle i noen typer kreft. (Foto: Pixabay)

For bare 11 år siden viste de første vitenskapelige studiene at antallet mikroRNA-molekyler er endret i mange sykdommer, inkludert kreft (1), hos mennesker. Forskere innså at disse små molekylene kan ha stor innvirkning på helsa. Dette har utløst et nytt forskningsfelt, og vi har nå definert mikroRNA-molekyler på en ny og konsistent måte.

Av Bastian Fromm

MikroRNAer er små, men svært robuste molekyler som er avgjørende for cellefunksjon i alle dyr, inkludert oss mennesker. I kroppen vår foregår det stadig prosesser som fornyer og skaper vev ved at nydannede celler tilegner seg egenskaper som gjør dem tilpasset en spesifikk rolle i kroppen. Dette kalles for differensiering. Vi vet at mikroRNA spiller viktige roller i utvikling og differensiering av vev i kroppen vår.

Kan bli brukt mot kreft

Et stadig økende antall forskere arbeider for å forstå hvordan akkurat mikroRNA bidrar til sykdom. Dette har hittil ført til mer enn 40 000 publikasjoner om mikroRNA. Blant disse utallige publikasjoner ble svært lovende resultater på bestemte mikroRNAer rapportert, og deres rolle i noen typer kreft. For eksempel kan mikroRNA muligvvis brukes til å oppdage og skille mellom undergrupper av kreft i sitt tidlige utviklingsstadium; noen ganger ved bruk av blodprøver. Diagnose og prognose basert på mikroRNA-profiler kan kanskje i fremtiden også  hjelpe leger til å bestemme hvordan de skal behandle kreftpasienter.

Men ikke nok med det. MikroRNA kan også brukes til å behandle kreft. Ved leverkreft og en sjelden krefttype kalt mesoteliom, viser mikroRNA-baserte legemidler lovende resultater som kreftbehandling i kliniske studier.

MikroRNAer og kolorektal kreft

Hovedfokus i I forskningsgruppen til Kjersti Flatmark på Radiumhospitalet i Oslo er kolorektal kreft (tykk- og endetarmskreft).

Globalt er kolorektal kreft den tredje vanligste krefttypen, og utgjør opp om lag 10 % av alle krefttilfeller. I Norge ble det rapportert mer enn 4000 nye tilfeller i 2014.

En av mange ulike tilnærminger til å studere kolorektal kreft, og spesielt hvordan det sprer seg til andre organer, er å studere hvordan mikroRNAer er involvert i sykdommen, og om vi ved å gjenkjenne dem kan skille mellom forskjellige typer kolorektal kreft, forutse hvordan sykdommen vil spre seg og dermed bidra til bedre tilpasset behandling.

Vitenskaplige resultater i konflikt

En utfordring i kreftforskning, og spesielt i det unge mikroRNA-feltet, er den enorme mengden av vitenskapelige resultater som er i konflikt med hverandre. Èn årsak til dette er behovet for avanserte metoder som involverer mange forskningsfelt for å studere mikroRNAer. For eksempel har et økende antall mikroRNAer blitt identifisert i mennesker, men det er fortsatt uklart om alle disse faktisk er mikroRNAer, siden definisjonen har vært usikker.

Ser vi virkelig på det samme?

Det første spørsmålet jeg stilte i mitt prosjekt om mikroRNA-landskapet i kolorektal kreft var: Hva er et mikroRNA og hvordan kan vi skille dem fra andre små RNA-molekyler?.

Overraskende nok har det ikke vært noen enighet om hvordan man skal definere og navngi mikroRNAer i det vitenskapelige miljøet. Dette har trolig ført til mange feiltolkninger og kan forklare noen av de motstridende resultatene som har hemmet utviklingen i feltet.

I vår nyeste satsing - det første skrittet mot et mer fullstendig bilde av mikroRNA-funksjon i kreft - har vi etablert en felles definisjon for mikroRNA (2). Vi brukte her et sett av forståelige kriterier for å fjerne feilregistrerte miRNA-molekyler, og samlet de ekte miRNA-molekylene i en ny database som er tilgjengelig for alle forskere (MirGeneDB.org).

Ved hjelp av denne definisjonen kunne vi vise at bare om lag en tredjedel av menneskelige mikroRNAer som er funnet virkelig er mikroRNAer!

De neste trinnene

Vi håper at grunnlaget vi har lagt for identifikasjon av mikroRNA, vil bidra til forståelsen av rollen som spilles av mikroRNAer i utviklingen av kolorektal kreft, og spesielt i spredningen til ulike organer.
Vi vil nå analysere mange eksisterende datasett fra rapporter med motstridende funn, og vi vil også analysere svulster og blodprøver fra norske pasienter for å finne mikroRNAer som markerer bestemte stadier eller utfall av kolorekal kreft.

1. Calin GA, et al. (2004) Human microRNA genes are frequently located at fragile sites and genomic regions involved in cancers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101(9):2999-3004.
2. Fromm B, et al. (2015) A Uniform System for the Annotation of Vertebrate microRNA Genes and the Evolution of the Human microRNAome. Annual review of genetics 49(1):null.