Исследователи из Медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили, как необычно длинные фрагменты РНК работают в клетках кожи. Кусочки РНК, называемые "длинные некодирующие РНК" или "днРНК," помогают клеткам кожи модулировать белки соединительной ткани, такие как коллаген, и могут представлять новые терапевтические цели, способствующие восстановлению кожи.
В недавнем исследовании Frontiers Genetics исследователи идентифицировали специфические днРНК, которые контролируют гены и поведение клеток кожи мыши. Команда обнаружила 111 днРНК, которые работают с высококонсервативной белковой сетью, называемой путем Wnt / β-катенин. Путь Wnt / β-катенин служит центром передачи сигналов, который помогает клеткам разных видов регулировать экспрессию генов в ответ на окружающую среду. Новое исследование связывает этот важный путь с новой формой генетического контроля – днРНК.
"LncRNA – это недавно открытый класс генов, и мы работаем над выяснением их функций и механизмов, поскольку они кажутся критически важными для здоровья человека," сказал Ахмад Халил, доктор философии, доцент кафедры генетики и генома и член Центра комплексного лечения рака Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв. "Наши результаты показывают, что путь Wnt / β-катенин активирует определенные днРНК для непосредственного контроля экспрессии генов в клетках фибробластов кожи." Халил был соавтором исследования вместе с Радхикой Атит, доктором философии, профессором биологии Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв. Два студента Case Western Reserve, Натаниэль Маллин и Нихил Маллипедди, были соавторами.
Команда изучала клетки кожи, называемые дермальными фибробластами, которые помогают развиваться волосяным фолликулам, заживлению ран и в целом поддерживают структурную целостность кожи. Фибробласты управляют этими важными функциями, среди прочего, с помощью пути Wnt / β-катенин. Устойчивая активация пути Wnt / β-катенина может привести к тому, что фибробласты будут чрезмерно продуцировать белки соединительной ткани, такие как коллаген, вызывая опасный фиброз кожи. Согласно новому исследованию, днРНК служат посредником между генами Wnt / β-катенина и фибробластов.
Исследователи показали, что фибробласты, генетически модифицированные для сверхпродуцирования β-катенина, имеют в 8-14 раз более высокие уровни двух специфичных днРНК по сравнению с контрольными фибробластами. Исследователи назвали днРНК Wincr1 и Wincr2 – некодирующая РНК, индуцированная передачей сигналов Wnt." Уровни днРНК коррелировали со значительно более высокими уровнями белков, которые помогают фибробластам двигаться и сокращаться. Полученные данные свидетельствуют о том, что нарушение уровней днРНК может изменить то, как фибробласты функционируют в коже.
Исследование добавляет к растущему количеству доказательств того, что днРНК могут представлять новую арену для разработчиков лекарств. LncRNA являются интригующими терапевтическими мишенями – недавние исследования Khalil и других показали, что дефекты lncRNAs связаны со всеми видами заболеваний, включая бесплодие и рак.
Саид Атит, "Конкретные днРНК, которые действуют ниже пути Wnt / β-катенина, могут служить в качестве мишеней для лекарств при хронических и острых состояниях фиброза кожи." В настоящее время исследователи работают над пониманием того, как днРНК работают на различных моделях животных и как их дисфункция может способствовать развитию болезни.