Involvement of PIWI-interacting RNAs in Cancerogenesis via the Regulation of Gene Expression

Abstract

Východiska: Za poslední desetiletí přibyly stovky studií, jež souhlasně prokázaly, že krátké nekódující RNA jsou slibnými dia gnostickými, prognostickými a prediktivními bio markery nádorových onemocnění. Významnou podskupinu těchto molekul představují RNA interagující s PIWI proteiny, označované jako piRNA. Tyto krátké RNA se podílejí na regulaci genové exprese na transkripční nebo post-transkripční úrovni, jejich hlavní úlohou je však epigenetické umlčování transpozibilních elementů LINE a SINE, čímž významně přispívají k udržení genomové stability. Dále se účastní důležitých buněčných procesů, jakými jsou gametogeneze, segregace chromozomů či sebeobnova kmenových buněk. Přestože byly piRNA poprvé detekovány v zárodečných buňkách, bylo zjištěno, že se vyskytují ve vysokých hladinách také v jiných lidských tkáních, přičemž jejich exprese vykazuje tkáňovou specificitu. První studie rovněž prokázaly změněný expresní profil piRNA u pa cientů s nádorovými onemocněními. Funkce těchto molekul v procesu kancerogeneze však zatím zůstávají neobjasněné. Do popředí zájmu se v poslední době též dostávají volné cirkulující piRNA v tělních tekutinách, které nabízejí široké využití pro včasný záchyt nádorových onemocnění, predikci léčebné odpovědi či stanovení prognózy pa cientů. Cíl: Tento přehledový článek jako první v českém jazyce shrnuje dosavadní poznatky o bio genezi piRNA, o jejich strategii při umlčování transpozibilních elementů a dalších genů. Poskytuje rovněž ucelený přehled o piRNA s deregulovanou expresí u lidských nádorových onemocnění a klade důraz na jejich potenciální dia gnostické a terapeutické využití. Klíčová slova PIWI-interagující RNA-piRNA-bio geneze-nádorové onemocnění-umlčování transpozonů-bio markery-terapeutické cíle Výsledky tohoto výzkumu byly získány v rámci projektu CEITEC 2020 (LQ1601) za finančního přispění Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky v rámci účelové podpory z prostředků Národního programu udržitelnosti II. The results of this research have been acquired within CEITEC 2020 (LQ1601) project with financial contribution made by the Ministry of Education, Youths and Sports of the Czech Republic within special support paid from the National Programme for Sustainability II funds. Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy. The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do bi omedicínských časopisů. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE recommendation for biomedical papers.