Il rilevamento di RNA "spazzatura" dopo la chemioterapia migliora la rigenerazione del sangue

Il rilevamento dell'RNA "spazzatura" dopo la chemioterapia migliora la rigenerazione del sangue

La chemioterapia è comunemente utilizzata per trattare le persone con cellule tumorali. Durante la terapia, i rappresentanti chemioterapici influenzano numerose procedure biochimiche per eliminare o ridurre lo sviluppo delle cellule tumorali, che si separano freneticamente nelle persone. Tuttavia, l'effetto dannoso sulle cellule della chemioterapia colpisce le cellule tumorali, ma anche in teoria diversi altri tipi di cellule, tra cui i globuli rossi. Ciò pone il sistema ematopoietico in estrema ansia e preme le cellule staminali ematopoietiche (HSC) nel midollo osseo per generare cellule fresche e ripristinare la piscina stabile di cellule del sangue separate nel corpo.

I ricercatori dell'MPI di Immunobiologia e dell'Epigenetica, insieme ai colleghi dell'Università di Friburgo, Lione, Oxford e del St Jude Children's Research Hospital di Memphis, hanno attualmente scoperto che le cellule staminali ematopoietiche utilizzano particelle di RNA da aree di DNA di scarto per aumentare la loro attivazione dopo la chemioterapia.

Gonfiore al risveglio per HSC

Le cellule staminali ematopoietiche spingono la parte superiore dell'ordine gerarchico ematopoietico e possono generare la maggior parte delle cellule del sangue costituite da cellule immunitarie. In condizioni di problemi regolari, le HSC sono rimaste inattive nel midollo osseo per mantenere la loro capacità di autorinnovamento di lunga durata ed evitare l'affaticamento delle cellule staminali. Tuttavia, dopo la chemioterapia, sono "costretti" a lasciare la calma e ad iniziare a pedalare. “Le cellule staminali ematopoietiche rispondono alla chemioterapia iniziando a proliferare. Sappiamo che la segnalazione infiammatoria è fondamentale per l'attivazione delle HSC, ma ancora non capiamo completamente come ciò accada”, afferma Eirini Trompouki, team leader presso l'MPI di Immunobiologia e Epigenetica a Friburgo.

Un collegamento web tra il gonfiore causato dalla chemioterapia e l'RNA di scarto

È interessante notare che lei e il suo gruppo hanno osservato che le particelle di RNA oltre agli RNA della genetica codificante "senza tempo" sono registrate nelle HSC dopo la chemioterapia. Un componente di questi RNA deriva da aspetti trasponibili energetici o non attivi. Gli aspetti trasponibili sono residui di virus come infezioni o germi che sono stati effettivamente incorporati nel genoma con innumerevoli anni di progresso. I ricercatori di solito hanno preso in considerazione questi grandi peli di prodotti ereditari che controllano il genoma umano e del mouse per più di un terzo, ma sembrano non avere determinate caratteristiche, come il "DNA di scarto".

Una volta che il gruppo ha visto che l'RNA da questi aspetti viene sollevato dopo la chemioterapia, l'inchiesta successiva è stata: "C'è un legame tra l'elemento trasponibile RNA e l'aumento dei segnali infiammatori osservati dopo la chemioterapia?" discute Thomas Clapes, autore principale della ricerca. In effetti, le HSC condividono alcuni recettori che possono causare gonfiore, tuttavia sono principalmente correlati alle cellule immunitarie e la loro funzione è quella di captare l'RNA virale "Abbiamo ipotizzato che questi recettori potessero legarsi anche all'elemento trasponibile RNA", afferma Aikaterini Polyzou Le informazioni dei ricercatori rivelano che l'RNA componente trasponibile può legarsi al recettore immunitario MDA5 e innescare un'azione infiammatoria che porta le HSC a lasciare la calma e ad iniziare a moltiplicarsi. “Senza queste interazioni, l'attivazione dell'HSC diventa più lenta e meno efficiente. Ciò indica che il rilevamento dell'RNA probabilmente non è necessario per la rigenerazione ematopoietica, ma aiuta a migliorare la rigenerazione del sangue dopo la chemioterapia", affermano Clapes, Polyzou e Pia Prater.

Meccanismo o regolazione?

Queste ricerche aiutano a comprendere meglio le basi molecolari della rigenerazione ematopoietica, in particolare dopo la chemioterapia. Tuttavia, i risultati determinano anche che l'RNA componente trasponibile viene utilizzato dalle cellule durante i cambiamenti in corso. Il cambiamento di una cellula da uno stato inattivo-quiescente a uno stato proliferativo energetico indica una grande ricostruzione del genoma. Ad esempio, la cellula richiede di disattivare la genetica responsabile dell'impostazione del risparmio energetico e attiva la genetica cruciale per l'aumento del tasso metabolico o il ciclismo cellulare. "È interessante pensare che le cellule utilizzino elementi trasponibili o altri RNA ripetitivi per perfezionare e adattarsi ogni volta che hanno bisogno di cambiare il loro stato, ad esempio dopo stress, come la chemioterapia o anche dopo segnali di stress fisiologico come lo sviluppo o l'invecchiamento", afferma Trompouki I ricercatori presumere che l'uso dell'RNA sia un mezzo per la cellula alla sensazione e alla trascrizione della barriera. "Abbiamo molte più cose da scoprire per essere in grado di capire se il rilevamento dell'RNA è un adattamento evolutivo utilizzato nei casi di elevata plasticità cellulare per mettere a punto le decisioni sul destino delle cellule", afferma Trompouki.