]Ein internationales Team unter der Leitung von Forschern des Baylor College of Medicine mit dem National Institutes of Health Extracellular RNA Communication Consortium und dem Labor Bogdan Mateescu an der ETH Zürich und der Universität Zürich hat eine neue leistungsstarke Ressource zur Untersuchung extrazellulärer RNA (exRNA) entwickelt, a neuartige Form der Zell-zu-Zell-Kommunikation.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Zellgenomiklegt die Grundlage, um zu untersuchen, wie exRNA und ihre Trägerproteine, die in Körperflüssigkeiten gefunden werden, in einer gesunden sowie in einer erkrankten Umgebung funktionieren, und bietet möglicherweise ein Mittel zur genauen Implementierung der Früherkennung und Überwachung von Krankheitsprozessen.
„Ribonukleinsäure oder RNA ist eine Art von genetischem Material, das in allen lebenden Zellen vorhanden ist. Es ist vor allem dafür bekannt, dass es als Bote fungiert, der in der DNA kodierte Anweisungen für die Synthese von Proteinen trägt“, sagte Co-korrespondierender Autor, Dr. Aleksandar Milosavljevic, Professor und Henry-und-Emma-Meyer-Lehrstuhl für Molekulargenetik in Baylor. Er ist außerdem Direktor des Graduate Program in Quantitative & Computational Biosciences und Mitglied des Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center in Baylor. Das Milosavljevic-Labor ist Gastgeber des exRNA-Atlas, des Datenverwaltungs- und Ressourcenspeichers des Extrazellulären RNA-Kommunikationskonsortiums, eines NIH-Common-Fund-Projekts zur Erforschung der Biologie von exRNA.
In den letzten Jahren hat die Forschung gezeigt, dass RNA nicht nur innerhalb von Zellen existiert, sondern auch als extrazelluläre RNA aus Zellen exportiert wird und eine Rolle bei der Kommunikation von Zelle zu Zelle spielt.
„ExRNAs existieren in Körperflüssigkeiten außerhalb von Zellen, wo sie sich mit einer Vielzahl von Trägern verbinden können, darunter RNA-bindende Proteine (RBPs), aber die Fracht und Verteilung von RBPs über Bioflüssigkeiten hinweg ist weitgehend unbekannt“, sagte Co-Autor Robert Fullem, ein Doktorand im Milosavljevic-Labor. „Unser Ziel in dieser Studie war es, diese Lücke zu schließen. Diese große Wissenslücke hat unser Verständnis der Rolle von RBPs als Träger von exRNA in menschlichen Körperflüssigkeiten eingeschränkt. Unsere Ergebnisse eröffnen einen neuen Weg zum Verständnis der exRNA-Biologie und bieten neue Möglichkeiten für die Entwicklung von exRBP/exRNA-Flüssigbiopsie-Biomarkern.“
Die Forscher wendeten Computeranalysen an, um exRBPs in Plasma, Serum, Speichel, Urin und Zerebrospinalflüssigkeit zu identifizieren. Die rechnerischen Vorhersagen wurden experimentell zu etwa 80 % sowohl in Plasma- als auch in Zellkulturen im Labor validiert, was auf eine hohe Spezifität der rechnerischen Methode hindeutet.
„Mit diesen Informationen haben wir eine Karte von exRBP-Kandidaten und ihrer exRNA-Fracht in Körperflüssigkeiten entwickelt, die die Landschaft potenzieller Biomarker erweitert, die jetzt in Flüssigbiopsien untersucht und zur Verfolgung normaler und krankhafter Prozesse verwendet werden können“, sagte Milosavljevic. „Wir präsentieren diese Karte als eine Ressource der wissenschaftlichen Gemeinschaft kostenlos zur Verfügung stehen.“
Mehr Informationen:
Emily L. LaPlante et al., exRNA-eCLIP-Schnittanalyse zeigt eine Karte von extrazellulären RNA-bindenden Proteinen und assoziierten RNAs in wichtigen menschlichen Bioflüssigkeiten und Trägern, Zellgenomik (2023). DOI: 10.1016/j.xgen.2023.100303