ВВЕДЕНИЕ 5
1 МикроРНК 7
2 Биомаркеры 9
2.1 Классификации биомаркеров 9
3 МикроРНК как биомаркеры различных заболеваний 11
3.1 Злокачественные новообразования 11
3.1.1 Роль микроРНК в диагностике рака легких 12
3.1.2 Рак молочной железы 13
3.1.3 Рак предстательной железы 14
3.1.4 Колоректальный рак 15
3.1.5 Опухоли центральной нервной системы 16
3.2 Сердечно-сосудистые заболевания 17
3.3. Сахарный диабет 18
4 Эпилепсия 19
4.1 Эпилептогенез 20
4.2 Выбор модели для исследования эпилепсии 21
5 Причины использования микроРНК как биомаркера височной эпилепсии 23
6 Материалы и методы исследования 25
ВЫВОДЫ 35
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 37
Височная эпилепсия представляет собой гетерогенное заболевание, характеризующееся локализацией эпилептогенного очага в височных мезиальных структурах (гиппокамп, энторинальная кора, миндалина и парагиппокампальная извилина) [1]. Височная эпилепсия встречается у трети пациентов, однако у 25-30% пациентов развивается лекарственная устойчивость (фармакорезистентность). В настоящее время у двух третей пациентов единственным способом добиться избавления от эпилептических приступов является хирургический метод, но в этом случае вероятность рецидива составляет 51%. [2]
Биологические маркеры могут стать решением многих задач в современной медицине, таких как возможность прогнозировать развитие заболеваний, своевременно начать лечение, выбирать терапию с учетом индивидуальных особенностей пациентов, проводить раннюю диагностику заболевания и определять стадию заболевания.
На сегодняшний день существует большое количество биомаркеров, применимых в различных ситуациях и для диагностики различного типа патологий. Одними из многообещающих потенциальных биомаркеров являются микроРНК.
МикроРНК — это класс малых некодирующих молекул длиной 18-25 нуклеотидов, которые играют важную роль в регуляции экспрессии генов в организме. Они участвуют во многих процессах, таких как поддержание стабильности генома, регуляция иммунных реакций, дифференцировка, пролиферация, апоптоз клеток. Дисрегуляция различных путей, контролируемых микроРНК, может сигнализировать о наличии патологии либо привести к ее появлению. Исходя из этого, микроРНК могут быть использованы в качестве потенциальных биомаркеров для диагностики различных заболеваний. [3]
МикроРНК можно обнаружить не только в тканях организма, но и в плазме и сыворотке крови, слюне, моче, спинномозговой жидкости. Различные биологические жидкости организма могут отличаться пулом циркулирующих в них микроРНК. Наличие микроРНК в биологических жидкостях было обнаружено в 2008 году и в этом же году была описана и устойчивость циркулирующих микроРНК. Chim S et al пришли к выводу о возможном использовании микроРНК в качестве биомаркеров. [4].
МикроРНК устойчивы к различным условиям организма человека, а также к сменам рН, циклам разморозки и заморозки, высоким температурам. МикроРНК обладают высокой чувствительностью (при появлении патологии, у них резко меняется уровень экспрессии в организме) и специфичностью. Так же, клеточная и тканевая специфичность некоторых микроРНК дает возможность дифференцировать конкретные заболевания, а изменения уровней циркулирующих микроРНК могут коррелировать с патологическими процессами в тканях. Сбор клинических образцов, содержащих микроРНК, помимо локального взятия образцов из поврежденной ткани, может являться и малоинвазивным простым методом получения биомаркеров для диагностики и мониторинга заболеваний [5,6,7].
Целью данной работы является исследование возможности использования микроРНК как потенциального биомаркера эпилепсии.
Задачами данной работы являются:
1. Анализ научной литературы по теме ВКР.
2. Биоинформационный анализ экспрессии микроРНК на примере has- mir-106b.
3. Составление алгоритма работы по выделению РНК с помещенными в парафиновые блоки образцами биопсии.
4. Выделение микроРНК из плазмы крови человека.
5. Количественный анализ выделенной микроРНК.
1. Изучены и проанализированы научные публикации о роли микроРНК в различных патологиях и использовании их в качестве потенциальных биомаркеров. По результатам анализа установлено, что микроРНК участвуют во многих патологических процессах и довольно успешно показали себя в качестве биомаркеров в экспериментальных исследованиях.
2. По результатам биоинформационного анализа экспрессии и биологических функций микроРНК как потенциального биомаркера эпилепсии (на примере микроРНК 106b-5p) можно сделать вывод о том, что дисрегуляция экспрессии микроРНК-106b, может запустить каскад молекулярных изменений, сопровождающих и поддерживающих эпилептогенный процесс, потому микроРНК-106b как потенциальный биомаркер эпилепсии является валидной для исследования.
3. Составлен протокол для работы по выделению нуклеиновых кислот из биологического материала в парафиновом блоке.
4. Выделили РНК из плазмы крови человека.
5. Выполнен количественный анализ полученных кДНК. Полученные результаты говорят о том, что были получены микроРНК-106Ь из всех образцов, так же количество полученных кДНК у пациентов с височной эпилепсией и у контрольной группы отличается, что может являться причиной рассмотрения микроРНК-106Ь как малоинвазивного потенциального биомаркера височной эпилепсии.
