רצף RNA חושף נהגים מולקולריים לטיפולים רגנרטיביים טובים יותר

חוקרים במרכז המקיף לסרטן סילבסטר, חלק מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מיאמי מילר, תיעדו את השימוש שלהם בטכנולוגיית רצף RNA חדשה כדי לחשוף נהגים מולקולריים של בידול סלולרי העלול להוביל לטיפולים רגנרטיביים טובים יותר.

בנוסף לשימוש במעבדה, לטכניקה, לרצף ריצה מהיר של דיוק (RPRO-SEQ), יש פוטנציאל לעזור לרופאים להבין את מצבי מחלת החולים ואת התגובה לטיפול בזמן אמת.

הממצאים מופיעים בשני מאמרים שפורסמו ב תא מולקולריו העיתון הראשון פורסם ב- 24 ביולי 2025, והשני ב -7 באוגוסט 2025.

ראינו צוואר בקבוק גדול בתחום פרופיל ה- RNA המתהווה. "

Pradeep Kumar Reddy Cingaram, PhD, המחבר הראשון והמדען העוזר, מרכז סרטן מקיף סילבסטר, בית הספר לרפואה מילר, אוניברסיטת מיאמי

"שיטות קיימות, אף שהן חזקות, פשוט איטיות מדי ודורשות כמויות גדולות של חומר ביולוגי. דמיין שצריך עשרות מיליוני תאים וכמה ימים רק כדי להתחיל-שהוא מיד שלל מחקר מכריע על סוגי תאים נדירים או ביופסיות יקרות של מטופלים", אמר.

בדיקת RPRO-seq

במחקר הראשון, הצוות השתמש ב- RPRO-SEQ כדי לחקור את תפקידו של קומפלקס חלבון שנקרא אינטגרטור בוויסות ביטוי גנים, שהיה בעבר לא ניתן לעקוב אחר רצף RNA המתהווה.

"INTS11, תת היחידה הקטליטית של מתחם האינטגרטורים, הייתה בחירה משכנעת עבורנו מכיוון שכבר ידענו שזה שחקן מפתח בוויסות הגנים", אמר סינגארם.

בעזרת מודלים של תכנות מחדש של התא כדי לגרום לבידול עצבי, הם גילו שכאשר הוסרה INTS11 מתאים עצביים, פעילות הגנים הקשורה להתפתחות המוח השתנתה באופן דרמטי. גנים שהיו צריכים להיות פעילים על מנת למנוע הפרעות נוירו -התפתחותיות ופסיכיאטריות בוטלו כאשר המדענים הסירו את INTS11.

רמין שיכטר, דוקטורט, מחבר בכיר בשני המחקרים, אמר כי "RPRO-Seq איפשר לנו לאתר תפקיד קריטי עבור חלבון INTS11 כווסת של גנים המעורבים בהפרעות נוירו-התפתחותיות בתאים עצביים," אמר ראמין שיחטאר, דוקטורט, מחבר בכיר בשני המחקרים, המנהיג המשותף לתוכנית Epigenetics ב- Sylvesters ו- Adain of the Genomics genomics, מחקר.

הטכניקה נדרשה רק 12 שעות ו -5,000 תאים. טכנולוגיות קיימות היו זקוקות למספר ימים ומיליוני תאים. בנוסף, המדענים מדגישים כי RPRO-seq אפשר להם להבין לא רק כאשר גנים הופעלו וכיבוי, אלא איך. "כלומר, RPRO-SEQ מאפשרת הבנה מכניסטית של שינויים בביטוי גנים", אמר שיקהטאר.

"רצף RNA רגיל מסתכל על RNA 'במצב יציב'-הצטברות מה שנעשה. זה כמו לראות כמה מכוניות נמצאות בדרך. אבל RPRO-Seq חושף 'RNA' המתהווה-מה נוצר כרגעו זה כמו לראות מכוניות עוזבות את המפעל. זה נותן לנו תובנות מכריעות בזמן אמת לגבי תעתיק גנים פעיל ", אמר סינגארם.

INTS11 ברפואה רגנרטיבית

בשלב הבא, הצוות השתמש ב- RPRO-SEQ כדי לחקור את התפקיד שממלא INTS11 ביכולתם של תאי הגזע להבדיל לכל סוג של תא בגוף, מאפיין הנקרא Pluripotency. הם גילו כי החלבון החל למלא תפקיד קריטי בוויסות הגנים כבר ביום השני של התפתחות עוברית.

"זה מרחיב מאוד את ההבנה שלנו לגבי האופן שבו הפלוריפוטנציה וההבדלה מורכבים ברמה המולקולרית", אמר שיקהטאר.

בעזרת מודל מעבדה הם מצאו כי מתחם האינטגרטור קושר ומווסת גנים קריטיים לזהות תאי גזע החיוניים לשמירה על פלוריפוטנציה. בנוסף, "היצירה עוברת פרדיגמה שכן היא מציבה את מורכבות האינטגרטור בשלבים המוקדמים ביותר במחזור התמלול, המכונה 'חניכה', ומכריחה עדכון של התיאוריות הנוכחיות לחניכה תעתיקית", אמר Shiekhattar.

בעוד ששני הממצאים הנוגעים לתפקיד INTS11 בהתפתחות מוקדמת הם צעדים עיקריים בהבנת הבידול הסלולרי, המדענים מציינים כי ניתן להשתמש ב- RPRO-SEQ לעוד הרבה מחקרים וקליניים, כמו דגימת גידול כדי לראות כיצד הוא מגיב לטיפול.

"אנו מעוניינים ליישם RPRO-SEQ על מגוון רחב יותר של דגימות קליניות אנושיות. זה יאפשר לנו לאמת את התועלת שלה ככלי אבחוני או פרוגנוסטי ויעלו לחשוף פוטנציאל רומן, סמנים ביולוגיים לא יציבים, אשר כרגע בלתי נראים לטכנולוגיות קיימות," אמר סינגארם.

"בסך הכל, RPRO-SEQ יכול להופיע ככלי חשוב הן למחקר והן להגדרות קליניות, ולהרחיב את היקף הניתוחים הטרנסקריפטיים ומאפשרת שירותי בריאות מדויקים יותר, אינדיבידואליים", הוסיף Shiekhattar.