Mikro-RNA-molekyylien kohdelähetti-RNA-vaikutusten todentaminen fluoresenssireportterilla

Abstract

Tsoledronaatti on hyvin siedetty osteoporoosilääke, jolla hoidetaan myös rintasyövän luustoetäpesäkkeitä. Lääkkeelle tutkitaan uutta käyttötarkoitusta rintasyövän primäärikasvainten hoitoon. Tutkimuksissa on todettu, että tsoledronaatti muuttaa tiettyjen mikro-RNA-molekyylien määriä rintäsyöpäsoluissa. Mikro-RNA:t ovat RNA:ta joka ei koodaa proteiineja, vaan säätelee geenien toimintaa estämällä lähetti-RNA:n translaation ja sitä kautta vaimentavat säätelemänsä geenin toiminnan.

Turun Yliopistolla käynnissä olevien tutkimusten mukaan, tiettyjen tsoledronaatin vaikutuksesta määrältään lisääntyneiden mikro-RNA:iden kohteena ovat rintasyöpäsolujen luuhakuisuuteen, jakaantumiseen ja migraatioon liittyvät geenit, joiden toiminnan kyseiset mikro-RNA:t estävät.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli varmistaa mikro-RNA:iden kohteena olevat lähetti-RNA:t yhdistelmä-DNA-tekniikan, soluviljelmien ja mikro-RNA:ta jäljittelevien valmisteiden avulla. Tavoitteena oli selvittää tsoledronaatin käyttökelpoisuutta rintasyövän hoidossa, ja edistää rintäsyövän lääkehoidon kehitystä. Tarkoituksena oli todentaa mikro-RNA:n vaikutukset kohdelähetti-RNA:han fluoresenssirepotterilla transfektoiduilla soluviljelmillä, joihin lisätään tutkittavia mikro-RNA:ita jäjitteleviä valmisteita. Fluoresenssin sammuminen soluissa osoittaisi mikro-RNA:iden vaikutuksen.

Opinnäytetyöhön liittyviä laboratoriotöitä tehtiin neljän viikon ajan alkuvuodesta 2017. Aikaisemmassa syventävässä erikoisalan osaamisen harjoittelussa tehdyissä, opinnäytetyöhön valmistelevissa laboratoriotöissä oli osoitettu jo yhden geenin kohdalla mikro-RNA:n vaikutukset kohdelähetti-RNA:han, joten opinnäytetyön käytännön toteutuksessa keskityttiin kahteen muuhun geeniin. Opinnäytetyön käytännön laboratoriotöihin varattu aika loppui kesken, ennen kuin vaikutukset kahden muun geenin kohdalla pystyttiin todentamaan. Opinnäytetyön lopussa esitetään jatkotutkimusmahdollisuuksia.

Zoledronate is a well tolerated osteoporosis drug, which is also used for treating breast cancer bone metastases. The drug is researched for a new purpose of use in treating breast cancer primary tumors. Studies have found that zoledronate changes quantities of certain micro-RNA molecules in breast cancer cells. Micro-RNAs are RNA that does not encode proteins but regulates the activity of genes by blocking messenger RNA translation and thus suppress the function of the gene they are regulating.

According to ongoing studies in the University of Turku, the targets of certain micro-RNA’s amplified by zoledronic acid are genes related to high bone affinity, proliferation and migration of breast cancer cells, whose expression the micro-RNA’s inhibit.

The purpose of this study was to ensure the target messenger RNAs of the micro-RNA’s by recombinant DNA technology, cell cultures and micro-RNA mimicking preparations. The aim was to determine the usefulness of zoledronate in treating breast cancer, and promote the development of breast cancer treatment. The purpose was to verify the micro-RNA's effects on the target messenger RNA by fluorescence reporter transfected cell cultures, to which micro-RNA mimicking preparations are added to. Exhaustion of the fluorescence of the cells demonstrates a micro-RNAs effect.

Laboratory work on the thesis was four weeks in early 2017. Earlier, in the pre-thesis laboratory work for the advanced studies internship, the micro-RNA's effects on target messenger RNA was established regarding one of the tree genes studied, so practical thesis implementation focused on the two other genes. Time reserved for the practical laboratory work for the thesis ran out, before the effects on the other two messenger RNA’s could be verified. At the end of the thesis there are presented further research opportunities.