МикроРНК — что это и как нобелевскую разработку используют сейчас?

Нобелевская премия — одна из самых престижных наград в мире. Любой учёный мечтает её получить, ведь это гарантирует статус и всеобщее признание. В 2024 году за достижения в области медицины и физиологии её присудили двум американским учёным за открытие микроРНК. И многие специалисты благодарны за это открытие, ведь теперь появилась возможность остановить многие серьёзные заболевания. Виктор Амброс и Гэри Равкан получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за открытие микроРНК и её роли в регуляции генов. Исследование было опубликовано ещё в 1993 году, но признание получило только сейчас. Американские учёные изучали круглого червя Caenorhabditis elegans и исследовали два мутантных штамма червей и гены, которые контролировали развитие клеток и их функции. Изначально учёные полагали, что такие гены есть только у червя Caenorhabditis elegans, но позже было выявлено, что всё дело в микроРНК. В дальнейшем стало ясно, что она есть у животных и растений, даже у вирусов и других многоклеточных.Как работают микроРНК? В целом, микроРНК — это молекулы, которые регулируют работу генов и выполняют защитные функции. В процессе развития организма они дают клеткам возможность использовать свой функционал и перестраиваться под нужды организма.Например, в клетках печени нужно строить белки для переработки токсинов, а в клетках мозга — для передачи нервных импульсов. Эти регуляторы (микроРНК) работают как переключатели, которые могут включать или выключать отдельные инструкции генома. Получается, что микроРНК в состоянии перестроить работу генов так, что в итоге получится другой тип клеток с другими функциями. Всё это стало известно благодаря двум учёным — Виктору Амбросу и Гэри Равкану. Нобелевский комитет отметил, что открытие микроРНК позволило лучше диагностировать многие болезни — из-за некорректной работы микроРНК возникают такие заболевания как Альцгеймер, лейкемия и проблемы с сердцем. МикроРНК и исследований учёных На основе сведений об микроРНК учёные проводят большое количество исследований и разрабатывают новые вакцины.Препарат от рака Например, учёные Сибирского государственного медицинского университета работают над созданием препарата на основе микроРНК, который поможет остановить онкологические заболевания. Новый препарат должен предотвратить переход микрометастазов в опасные формы. Уже проводили испытания на лабораторных мышах, и, судя по его результатам, после введения препарата опухоли стали намного медленнее развиваться. По словам учёных, препараты с микроРНК будут эффективнее, чем химиотерапия, потому что препарат будет точечно бить по раковым клеткам и поэтому не подвергнет опасности весь организм человека.Отличит хороший микроРНК от плохого В Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) решили заняться таргетной медициной и повысить её точность. Учёные создали ДНК-конструкцию на основе антисмысловых олигонуклеотидов, которые способны понять, какова концентрация онкомаркеров в клетках организма.Только есть нюанс: в низкой концентрации онкомаркер может находиться даже в здоровых клетках. А он, в свою очередь, выполняет важную функцию для нашего организма, но российская ДНК-конструкция повреждает только те онкомаркеры, которые находятся в больных клетках. Только причём тут микроРНК? Всё просто. Например, существуют две схожие микроРНК: miR-17a-5p и miR-20. Первая может спровоцировать появление рака, а вторая регулирует жизнедеятельность клеток. Обе эти микроРНК можно выделить как онкомаркер, потому что отличаются они всего двумя нуклеотидами. И если при таргетной терапии препарат ошибётся, то из-за небольшой разницы в составе он атакует здоровую клетку. Благо, российская ДНК-конструкция в состоянии их отличить. Именно благодаря тому самому исследованию и получилось создать такую конструкцию. Благодаря учёным ИТМО, таргетная терапия станет безопаснее, а ошибок будет меньше. Каждый вид рака имеет свои онкомаркеры и свои клетки, которые питают опухоли, а новый метод позволяет дать каждому то лечение, которое ему необходимо.Половой вопрос Учёные решили провести эксперимент на мышах и узнать, действительно ли хромосомы определяют пол животного. У млекопитающих пол зависит от генов — мужской ген SRY на Y-хромосоме развивает яички. Без него яичники будут развиваться по X-хромосоме, но не всё так просто. Учёные выяснили, что микроРНК может изменить экспрессию генов (реализацию) половых хромосом. Специалисты удалили шесть микроРНК у мышей с XY или XX хромосомами. Мыши с XX хромосомами развивались, как заложено природой — по женскому типу, но у мышей с XY хромосомами произошёл сбой и появились ранние признаки развития матки. Как оказалось, мужской ген SRY должен срабатывать в нужное время и в нужном количестве. Из-за того, что учёные убрали шесть микроРНК, этот ген не активировался, и поэтому мужские белки не синтезировались и у мышей поменялся пол.Открытие микроРНК — важное открытие Без обнаружения микроРНК медицина не продвинулась бы так далеко, как в наши дни — таргетная онкотерапия, препараты для лечения сердечных и многих других заболеваний не смогли бы появиться. Даже необычные эксперименты учёных, такие как смена пола мышам, без микроРНК не случились бы. Так что, тяжело переоценить значение открытия Виктора Амброса и Гэри Равкана. Всё начиналось с обычного изучения червя, а привело к тому, что медицина способна остановить страшные заболевания и спасти немало жизней.