เทคโนโลยีทางอวกาศเกี่ยวกับดาวเทียม

นักวิทยาศาสตร์ของ Salk ที่ศึกษา RNA ของดาวเทียมพบว่าชนิดเฉพาะที่เรียกว่า hSATa ทำให้เกิดมะเร็งเต้านมโดยรบกวนการคัดลอก DNA และการซ่อมแซมความเสียหายโดยตรง การวิจัยซึ่งปรากฏในวารสารMolecular Cellเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 ชี้ให้เห็นว่าการกำหนดเป้าหมาย RNAs จากดาวเทียมสามารถให้แนวทางอื่นในการรักษามะเร็งหลายชนิด รวมถึงเต้านม รังไข่ ต่อมลูกหมาก และตับอ่อน "สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับงานนี้คือการแสดงให้เห็นว่า RNA เองก็มีบทบาทในการก่อมะเร็ง" ศาสตราจารย์โทนี่ ฮันเตอร์ ของสมาคมมะเร็งแห่งสหรัฐอเมริกา ของ Salk กล่าว หนึ่งในผู้เขียนอาวุโสกล่าว "นั่นหมายความว่าไม่ใช่ทุกสิ่งในมะเร็งที่เกิดจากโปรตีนที่ผิดปกติ และมันให้ทางเลือกใหม่แก่เราในการต่อสู้กับโรคร้ายนี้" RNA ของดาวเทียมเป็นลำดับสั้น ๆ ซ้ำ ๆ ที่คัดลอกมาจาก DNA ใกล้ตรงกลางและปลายโครโมโซม โมเลกุลของข้อมูลทางพันธุกรรมเหล่านี้ไม่ได้เข้ารหัสโปรตีนและไม่ค่อยพบในเซลล์ของผู้ใหญ่ ยกเว้นในกรณีของเนื้องอกร้าย ซึ่งจากการศึกษาบางชิ้นพบว่า RNA จากดาวเทียมสามารถเป็นตัวแทนได้ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของ RNA ทั้งหมดในเซลล์ ดังนั้น นักวิจัยจึงกระตือรือร้นที่จะชี้แจงความเกี่ยวข้องกับมะเร็ง นักวิทยาศาสตร์ของ Salk เลือก hSATa เนื่องจากมักพบในเนื้องอกของมนุษย์และหนูที่ขาด BRCA1 ซึ่งเป็นโปรตีนต้านเนื้องอก ซึ่งกลายพันธุ์ในมะเร็งเต้านมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม พวกเขาฉีด RNAs เหล่านี้เข้าไปในเซลล์ของมนุษย์ที่ปลูกในจานในห้องทดลอง และสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของโปรตีนที่บ่งบอกถึงความเสียหายของ DNA การใช้เครื่องมือทางพันธุกรรม CRISPR เพื่อเพิ่มปริมาณ RNA ที่คัดลอกจาก DNA ดาวเทียม ภายนอก (โดยธรรมชาติ) ภายในเซลล์มีผลเช่นเดียวกัน แสดงให้เห็นว่ากุญแจสำคัญในความเสียหายคือการมีอยู่ของ RNA ดาวเทียม และไม่ว่ามันจะแปลกปลอมหรือไม่ก็ตาม ให้กับเซลล์ การวิเคราะห์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าความเสียหายของ DNA เกิดจากการคัดลอกที่บกพร่อง (ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่า "การจำลองแบบ") โครโมโซมจำนวนมากในเซลล์เหล่านี้มีรูปร่างผิดปกติอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเป็นจุดเด่นของมะเร็ง จากนั้น นักวิจัยได้แนะนำไวรัสที่ทำให้ hSATa RNA (เมื่อพวกมันแพร่เชื้อในเซลล์) เข้าสู่ต่อมน้ำนมของหนู และเห็นเนื้องอกก่อตัวขึ้น 60 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด (โชคดีที่เซลล์มีกลไกต้านมะเร็งหลายอย่าง ดังนั้น RNA ของดาวเทียมจึงไม่จำเป็นต้องก่อให้เกิดมะเร็งเสมอไป) เพื่อค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับโมเลกุล ทีมงานได้แยก hSATa RNAs ออกจากเซลล์พร้อมกับโปรตีนที่จับกับพวกมัน นักวิจัยได้ค้นพบบางสิ่งที่โดดเด่น: โปรตีนส่วนใหญ่ที่อยู่ในเครือข่ายการซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ซึ่ง BRCA1 เกี่ยวข้องด้วย เป็นที่ทราบกันดีว่า BRCA1 มีส่วนร่วมในการทำให้โครงสร้างการจำลองแบบมีความเสถียรซึ่งเกิดขึ้นจากการคัดลอก DNA ระหว่างการแบ่งเซลล์ เมื่อ BRCA1 กลายพันธุ์ การจำลองแบบของ DNA จะผิดเพี้ยนไป และผลที่ตามมาคือความเสียหายอาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์เพิ่มเติมซึ่งมักนำไปสู่มะเร็งเต้านม การศึกษาใหม่พบว่า RNA ของดาวเทียมจับกับ BRCA1 ที่มีสุขภาพดีและรบกวนการทำงานที่เสถียรในทำนองเดียวกันซึ่งขัดขวางการจำลองแบบซึ่งนำไปสู่ความเสียหายของ DNA งานนี้ชี้ให้เห็นว่า RNAs ของดาวเทียมอาจเป็นเป้าหมายที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษามะเร็ง "ในปี 2554 เราพบว่าการสูญเสีย BRCA1 นำไปสู่การเพิ่มระดับของ satellite RNAs และโครโมโซมที่ผิดปกติ แต่เราไม่รู้ว่าความเกี่ยวข้องกันระหว่าง RNA ที่ผิดปกติซ้ำๆ กับมะเร็งคืออะไร" Quan Zhu อดีตนักวิจัยหลังปริญญาเอกของ Salk กล่าว ผู้เขียนคนแรก "ในงานวิจัยนี้ เราได้ค้นพบว่า RNA ของดาวเทียมขัดขวางการจำลองแบบของ DNA ปกติอย่างไร ซึ่งมีผลอย่างชัดเจนต่อมะเร็ง แต่อาจส่งผลต่อโรคทางพันธุกรรมอื่นๆ ด้วย" ปัจจุบัน Zhu เป็นนักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ UC San Diego