Συμπλέχω το κάθισμα καθώς η Ferrari σταματάει απότομα σε μια διασταύρωση και στη συνέχεια κουράζεται ανυπόμονα μέχρι να αλλάξει το φως. Όταν απογειωθεί, το βρυχηθμό αισθάνεται περίεργα υπερβολικά για τους ήσυχους δρόμους του προαστιακού Columbus, Ohio.
σχετικό περιεχόμενο
- Ένα θρίαμβο στον πόλεμο κατά του καρκίνου
- Γονιδιακή θεραπεία σε νέο φως
- Οι «μυστικοί εβραίοι» της κοιλάδας San Luis
Ο οδηγός είναι ο Carlo Croce, ένας 64χρονος Ιταλός επιστήμονας με μεγάλη φωνή, απαλού μαλλιά σγουρά και εκφραστικά σκοτεινά μάτια. Είναι επικεφαλής του Προγράμματος Γενετικής του Καρκίνου του Ανθρώπου στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο και η ασημένια του Scaglietti Ferrari είναι ένα σύμβολο της προσέγγισής του στην επιστήμη: μεγάλη, υψηλής ισχύος και, ειδικά αυτές τις μέρες, ιδιαίτερα ζεστό.
Ο Croce, που μεγάλωσε στη Ρώμη ως το μοναδικό παιδί ενός μηχανολόγου μηχανικού και μιας μητέρας του νοικοκυριού, πήγε στην ιατρική σχολή στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης και ήρθε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1970 για να σπουδάσει καρκίνο. «Νόμιζα ότι ήταν το μέρος για να δουλέψεις στην επιστήμη», λέει. Ο Croce ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες για να διαπιστώσει ότι ο καρκίνος - η διαφυλισμένη ανάπτυξη των κυττάρων που συνήθως κρατιούνται υπό έλεγχο - μπορεί να προκληθεί από γενετικές αλλαγές. Έχει εντοπίσει συγκεκριμένες αλλαγές γονιδίων που σχετίζονται με καρκίνους του πνεύμονα και του οισοφάγου καθώς και με διάφορους τύπους λεμφώματος και λευχαιμίας.
Οι συνάδελφοι λένε ότι ο Croce έχει αξιόλογα επιστημονικά ένστικτα. "Εάν απλώσετε πέντε πράγματα μπροστά του, μπορεί σχεδόν να επιλέξει αυτό που πρόκειται να λειτουργήσει", λέει ο Webster Cavenee, διευθυντής του Ινστιτούτου Ludwig για την έρευνα του καρκίνου στο Σαν Ντιέγκο. "Μπορεί να μυρίσει κάτι ενδιαφέρον, και σχεδόν ποτέ δεν πάει καλά."
Ήταν πριν από λίγα χρόνια ότι ο Croce άρχισε να ξεγελάει μια από τις πιο εκπληκτικές και πιο ελπιδοφόρες ανακαλύψεις στην έρευνα για τον καρκίνο. Η ανακάλυψη έθεσε τον ίδιο και τους συνεργάτες του στην πρωτοπορία ενός τομέα που τώρα βρίσκεται σε εξέλιξη και υπόσχεται βελτιωμένες τεχνικές για τη διάγνωση ασθενειών και, ελπίζουν, πιο αποτελεσματικές νέες θεραπείες. Πράγματι, το τελευταίο έργο του Croce είναι μέρος ενός εντελώς καινούργιου τρόπου εξέτασης των γονιδίων και του τρόπου με τον οποίο ρυθμίζεται η ζωή. Αυτό καθιστά ακόμα πιο αξιοσημείωτο το γεγονός ότι η άποψή του ήρθε μόνο αφού ο ίδιος και οι συνάδελφοί του είχαν αγωνιστεί σε κορυφαία ταχύτητα σε αδιέξοδο.
Μία από τις δόξες της επιστήμης του 20ού αιώνα ήταν η ανακάλυψη της δομής του DNA του γενετικού υλικού το 1953. είναι ένα μακρύ σκάφος που μοιάζει με σκάλα και είναι στριμωγμένο σε μια διπλή έλικα. Κάθε βαθμίδα είναι μια αλυσίδα χημικών ενώσεων, που ονομάζονται βάσεις, και η ακριβής αλληλουχία τους κωδικοποιεί τις οδηγίες ενός γονιδίου, σαν τα γράμματα σε μια λέξη. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, βουνά εργαστηριακών στοιχείων οδήγησαν τους επιστήμονες να κάνουν δύο βασικές υποθέσεις για τα γονίδια.
Πρώτον, ένα γονίδιο είναι σχετικά μεγάλο, συνήθως αποτελούμενο από δεκάδες χιλιάδες χημικές βάσεις στη σειρά.
Δεύτερον, η κύρια δουλειά ενός συγκεκριμένου γονιδίου είναι να δώσει εντολή στα κύτταρα να κάνουν την αντίστοιχη πρωτεΐνη. Μια πρωτεΐνη είναι ένα μεγάλο, πολύπλοκο μόριο που εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία ανάλογα με το πώς γίνεται: μπορεί να είναι μέρος μίας μυϊκής ίνας ή ενός ενζύμου που χωνεύει τρόφιμα ή μια ορμόνη που ελέγχει τη φυσιολογία, μεταξύ πολλών άλλων πραγμάτων.
Σίγουρα ο Κροτς διέθετε αυτές τις υποθέσεις όταν, στις αρχές της δεκαετίας του 1990, ξεκίνησε να αναγνωρίζει ένα γονίδιο που εμπλέκεται στη χρόνια λεμφοκυτταρική λευχαιμία ή CLL. Ο καρκίνος του αίματος γεμίζει τον μυελό των οστών και τους λεμφαδένες με καρκινικά κύτταρα που καταργούν τα υγιή κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, αφήνοντας το σώμα λιγότερο ικανό να καταπολεμήσει τη λοίμωξη. Ο Croce είχε αναλύσει καρκινικά κύτταρα από άτομα με CLL και διαπίστωσε ότι πολλοί έλειπαν το ίδιο μακρύ τμήμα DNA. Οπουδήποτε σε αυτό το τμήμα, σκέφτηκε, ήταν ένα γονίδιο κρίσιμο για την αποτροπή της εμφάνισης καρκινικών λευκών αιμοσφαιρίων.
Για σχεδόν επτά χρόνια, ο Croce και οι συνάδελφοί του συνέχισαν να καταγράφουν τα διαφορετικά κομμάτια αυτού του μακροχρόνιου ύποπτου σκέλους του DNA, καθορίζοντας με προσοχή τη γενετική αλληλουχία του, βασισμένη σε βάση. Έκαναν επίσης πολλά πειράματα που έλεγαν αν τα γονίδια θα μπορούσαν να προκαλέσουν CLL.
Χτύπησαν. "Χαρακτηρίσαμε κάθε αιματηρό γονίδιο που υπήρχε σε αυτό το DNA και κανένα από αυτά δεν ήταν το γονίδιο" που σχετίζεται με CLL, ο Croce θυμάται. "Ήμουν πολύ απογοητευμένος." Έτσι ήταν οι μαθητές και οι συνεργάτες του. «Α, έκαψα τη ζωή μερικών ανθρώπων», προσθέτει ο Croce. Ένας ερευνητής εγκατέλειψε την επιστήμη συνολικά για να πάρει πτυχίο στη διοίκηση επιχειρήσεων.
Το 2001, ο Κροτς προσέλαβε τον Γάλλο γαστρεντερολόγο Γιώργος Καλίν, για να αναλάβει το έργο που ο καθένας είχε μεγαλώσει να μισεί. "Δεν είχε κάτι χειρότερο στο εργαστήριο", λέει ο Calin.
"Κοίτα, " είπε ο Κροτς στον Καλίν, "το γονίδιο πρέπει να είναι εκεί."
Την ίδια εποχή άρχισε να κυκλοφορεί μια νέα αντίληψη της γενετικής. Αρκετά περίεργο, διευκολύνθηκε από ένα μεταλλαγμένο σκουλήκι που δεν μπόρεσε να βάλει τα αυγά. Το ζώο γνώρισε μια φρικτή μοίρα: εκατοντάδες αυγά που εκσφενδονίστηκαν στο σώμα του, προκαλώντας την έκρηξη. Ο Βίκτορ Αμπρός, ένας βιολόγος ανάπτυξης στη συνέχεια στο Χάρβαρντ (τώρα στο Πανεπιστήμιο της Ιατρικής Σχολής της Μασαχουσέτης), μελετούσε τη μετάλλαξη που ήταν υπεύθυνη για το γενετικό ελάττωμα του σκουληκιού. Ο σκώληκας, Caenorhabditis elegans, είναι ένα μικροσκοπικό πλάσμα που οι γενετιστές αγαπούν να σπουδάσουν επειδή είναι εύκολο να αναπτυχθούν - τρώνε κοινά βακτηρίδια - και είναι διαφανές, έτσι ώστε να μπορούν να παρατηρηθούν όλα τα 900 περίπου κύτταρα που αναπτύσσονται. Περιέργως, καθώς ο Ambros έψαχνε για το μεταλλαγμένο γονίδιο, το τμήμα όπου φαινόταν ότι έπρεπε να γίνει πολύ μικρό για να περιέχει ένα φυσιολογικό γονίδιο. "Γίνεται όλο και λιγότερο σαφές ότι αυτό το κομμάτι του DNA θα μπορούσε να κωδικοποιήσει μια πρωτεΐνη", λέει. "Ήταν αρκετά εκπληκτικό."
Σε όλο τον ποταμό Charles, στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης, ένας μοριακός βιολόγος που ονομάστηκε Gary Ruvkun μελετούσε ένα διαφορετικό μεταλλαγμένο C. elegans . Οι Ambros και Ruvkun αμφισβήτησαν ότι το γονίδιο Ambros έψαχνε για κάποιο τρόπο τον έλεγχο του γονιδίου που είχε καταστραφεί στα σκουλήκια του Ruvkun. Εργάζοντάς τους σε μια διασκεδαστική απόφαση, αποφάσισαν να συγκρίνουν τα δύο γονίδια για να δουν αν μοιάζουν μεταξύ τους.
"Στείλαμε ηλεκτρονικά τις ακολουθίες μας και συμφωνήσαμε να επικοινωνήσουμε αργότερα αν είχαμε δει κάτι", θυμάται ο Ambros. "Ένας από εμάς κάλεσε τον άλλο και είπα, " Gary, το βλέπετε; "Και είπε, " Ναι, το βλέπω! "" Είχαν βρει έναν τέλειο αγώνα - μια έκταση DNA από τη σύντομη γενετική αλληλουχία του Ambros σε ένα τμήμα του γονιδίου κανονικού μεγέθους του Ruvkun.
Το γονίδιο του Ambros ήταν πραγματικά μικροσκοπικό, μόνο 70 βάσεις και όχι 10.000 βάσεις όπως άλλα γονίδια. Εξακολουθεί να είναι ξένος, το γονίδιο δεν έκανε πρωτεΐνη, όπως κάνουν και άλλα γονίδια. Αντ 'αυτού, έκανε ένα άλλο είδος γενετικού υλικού, το οποίο τώρα ονομάζεται microRNA. Τα παραδοσιακά γονίδια κάνουν επίσης το RNA, ένα μόριο που είναι χημικώς παρόμοιο με το DNA, αλλά ότι το RNA είναι βραχύβιο, εξυπηρετώντας ως απλό αγγελιοφόρο ή μεσάζοντα στην κατασκευή πρωτεϊνών. Αλλά αυτό το microRNA ήταν το τελικό προϊόν του γονιδίου και δεν ήταν απλός αγγελιοφόρος.
Ο MicroRNA, ο Ambros και ο Ruvkun συνειδητοποίησαν ότι δούλευαν με έναν συναρπαστικό μηχανισμό: ενήργησαν σαν μια μικροσκοπική ταινία Velcro. Επειδή το γονίδιο microRNA ταιριάζει με ένα παραδοσιακό γονίδιο, το microRNA κολλά στο RNA που παράγεται από το παραδοσιακό γονίδιο. Με αυτόν τον τρόπο, εμπόδισε το άλλο γονίδιο να παράγει πρωτεΐνες.
Ήταν ένα συναρπαστικό εύρημα, αλλά οι δύο επιστήμονες πίστευαν ότι ήταν απλώς μια περίεργη μέχρι που, επτά χρόνια αργότερα το 2000, ένας ερευνητής στο εργαστήριο της Ruvkun, Brenda Reinhart, βρήκε ένα δεύτερο γονίδιο microRNA στο σκουλήκι. "Αυτό μου είπε ότι τα μικρά RNA θα ήταν πιο συνηθισμένα από όσο αναμενόταν», λέει ο βιολόγος ανάπτυξης Frank Slack, ο οποίος βοήθησε με την ανακάλυψη στο εργαστήριο του Ruvkun και τώρα βρίσκεται στο Yale.
Το εργαστήριο Ruvkun άρχισε να ψάχνει γονίδια microRNA σε άλλα ζώα. Όπως συνέβη, ήταν πολύ ωραία η αναζήτηση γενετικών ανωμαλιών. Το 2001, οι επιστήμονες ολοκλήρωσαν ένα σχέδιο ολόκληρης της αλληλουχίας του ανθρώπινου DNA, γνωστό ως ανθρώπινο γονιδίωμα, και ταυτοποίησαν γρήγορα άλλα γονιδιώματα, συμπεριλαμβανομένων αυτών του ποντικιού, του φυτού μουστάρδας, της μύγας των φρούτων και του παρασίτου της ελονοσίας. Ορισμένα γονιδιώματα γίνονταν διαθέσιμα στις βάσεις δεδομένων του Διαδικτύου και η Ruvkun βρήκε το ίδιο γονίδιο microRNA από τον σκώληκο C. elegans σε μύγες φρούτων και ανθρώπους. Στη συνέχεια, βρήκε το γονίδιο σε μαλάκια, ψάρια zebra και άλλα είδη. Εν τω μεταξύ, η ομάδα του Ambros και άλλοι βρήκαν δεκάδες επιπλέον γονίδια microRNA.
Τα αποτελέσματα ήταν τρομακτικά - τελικά, δεν αποκαλύπτεται καθημερινά μια νέα τάξη γονιδίων - αλλά δεν ήταν σαφές ποιος είναι ο ρόλος των μικροσκοπικών αυτών γονιδίων στη ζωή των ανθρώπων.
Τότε ο Carlo Croce και ο George Calin αποφάσισαν να ρίξουν μια νέα ματιά στη μυστηριώδη περίπτωση του γονιδίου της λευχαιμίας που λείπει. Ο Calin, ο οποίος είναι πλέον μοριακός βιολόγος στο Κέντρο Καρκίνου MD Anderson του Πανεπιστημίου του Τέξας, πληκτρολόγησε τις γνωστές αλληλουχίες γονιδίων microRNA στον υπολογιστή του, συγκρίνοντάς τις με την έκταση DNA που λείπει από πολλά καρκινικά κύτταρα ασθενών με CLL. "Ήταν ακριβώς εκεί", θυμάται: δύο γονίδια microRNA κάθισαν δεξιά, όπου υποτίθεται ότι ήταν το γονίδιο καταστολής CLL.
Ο Καλίν κάλεσε τον Κροτς στο εργαστήριο αμέσως: "Δρ Κroce, αυτά είναι τα γονίδια!"
Ο Croce κοίταξε τον Καλίν και αναβοσβήνει. «S ---!», Ο Calin του θυμάται να λέει. "Αυτά είναι τα γονίδια!"
Ο Calin και ο Croce εξέτασαν δείγματα αίματος από ασθενείς με λευχαιμία και διαπίστωσαν ότι το 68% περιείχε ελάχιστα ή κανένα από τα δύο microRNAs, ενώ τα κύτταρα αίματος από άτομα χωρίς καρκίνο είχαν πολλά από τα μόρια. Ο Calin και ο Croce ήταν πεπεισμένοι: αυτά τα δύο μικροσκοπικά γονίδια έκαναν μικροRNAs που καταστέλλουν τον καρκίνο.
"Ήμουν αναισθητοποιημένη", λέει ο Croce. "Είχαμε το δόγμα ότι όλα τα γονίδια του καρκίνου ήταν γονίδια κωδικοποίησης πρωτεϊνών", λέει ο Croce. MicroRNA "εξήγησε πολλά που δεν μπορούσαμε να εξηγήσουμε πριν αλλάξει τον τρόπο που εξετάσαμε το πρόβλημα."
Ο Calin και ο Croce δημοσίευσαν τα ευρήματά τους το 2002 -η πρώτη φορά που κάποιος είχε εμπλέξει τα microRNA στην ανθρώπινη ασθένεια.
Από τότε, «κάθε καρκίνος που βλέπουμε, διαπιστώνουμε μια αλλαγή στο microRNA», λέει ο Croce. "Σε πιθανότατα κάθε ανθρώπινο όγκο υπάρχουν μεταβολές στο microRNA."
Croce ζει σε ένα αρχοντικό αρχοντικό στο προάστιο Άνω Άρλινγκτον του Κολόμπους. Τα καταστήματα ταχυδρομείου είναι διάσπαρτα στο τραπέζι της κουζίνας όταν φτάνουμε. Ο Κροτς παρέμεινε μακριά από το σπίτι για εβδομάδες, παρακολούθησε συνέδρια και μίλησε στα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας της Bethesda, Maryland, της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών στην Ουάσινγκτον, σε μια συνάντηση καρκίνου στο Σαν Ντιέγκο, στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη και σε τρεις συναντήσεις στην Ιταλια. Το σπίτι αισθάνεται άδειο και αχρησιμοποίητο.
"Ουσιαστικά, είναι μόνο για ύπνο, " ο γιος του Croce, Roberto, 29, λέει αργότερα για το σπίτι του πατέρα του. "Ο ίδιος απλώς παρκάρει τα υπάρχοντά του εκεί. Αν είναι στην πόλη, είναι στη δουλειά ή κρέμεται μαζί μου". Ο Roberto εργάζεται για ένα διδακτορικό στην οικονομία του State Ohio. (Ο Κάρλο, ο οποίος δεν παντρεύτηκε ποτέ, έχει επίσης μια 12χρονη κόρη που ζει στο Μπουένος Άιρες).
Μέσα στο σπίτι, η τέχνη, όχι η επιστήμη, παίρνει το επίκεντρο. Ο Croce διαθέτει περισσότερα από 400 έργα ζωγραφικής από Ιταλούς πλοιάρχους του 16ου έως το 18ο αιώνα. Έφτιαξε ολόσωμες οροφές ύψους 2100 ποδιών, ύψους 5.000 τετραγωνικών ποδιών, και όλα - για να παρουσιάσουν μερικά από τα μεγαλύτερα έργα ζωγραφικής.
Ο Croce λέει ότι αγόρασε την πρώτη του ζωγραφική όταν ήταν 12 χρονών, για $ 100. Του αρέσει να αγοράζει έργα ζωγραφικής όταν έχει υποψία για το ποιος είναι ο καλλιτέχνης, αλλά δεν γνωρίζει σίγουρα. «Ποτέ δεν ρωτώ κάποιον», λέει. «Απλά το αγοράζω και έπειτα μπορεί να κάνω λάθος ή ίσως να είμαι σωστός». Αγόρασε έναν πίνακα για $ 11.500 από μια γκαλερί στη Νάπολη. Σκέφτηκε ότι θα μπορούσε να είναι ένας μπαρόκ ζωγράφος που ονομάζεται Bartolomeo Schedoni. "Έκανα μια φωτογραφία μετά την αποκατάστασή της και την έστειλα στον εμπειρογνώμονα στον Schedoni και είπε:" Ω ναι, αυτό είναι το Schedoni. "" Ο πίνακας, λέει ο Croce, αξίζει περίπου 100 φορές αυτό που πλήρωσε γι 'αυτό.
"Η συλλογή έργων τέχνης έχει την ίδια πειραματική κλίση που έχει η επιστήμη του", λέει ο Peter Vogt, ερευνητής καρκίνου στο ερευνητικό ινστιτούτο Scripps της La Jolla και φίλος του Croce's.
Με τα χρόνια, ο Croce έχει κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διάφορες ανακαλύψεις και ίδρυσε τρεις εταιρείες. Το εργαστήριό του στο Ohio State βρίσκεται στους δύο πρώτους ορόφους ενός κτιρίου δέκα ορόφων. Με προσωπικό περίπου 50 ατόμων, το εργαστήριο διαθέτει προϋπολογισμό περίπου 5 εκατομμυρίων δολαρίων ετησίως, το οποίο είναι ίσο με μια μικρή εταιρεία βιοτεχνολογίας. Η χρηματοδότηση του προέρχεται από ομοσπονδιακές και ιδιωτικές επιχορηγήσεις.
"Υπάρχουν πολλοί άνθρωποι που θα έλεγαν ότι είναι απολύτως πετυχημένος γιατί έχει τεράστιους πόρους. Πιστεύω πραγματικά ότι είναι το αντίστροφο, νομίζω ότι έχει τεράστιους πόρους επειδή είναι επιτυχής", λέει ο Cavenee.
Μόλις ο Croce υποψιαζόταν τη σχέση μεταξύ microRNAs και καρκίνου, άρχισε να θέτει ερωτήσεις: Θα μπορούσαν τα καρκινικά κύτταρα να έχουν διαφορετικές ποσότητες microRNAs από ότι τα φυσιολογικά κύτταρα; Μήπως κάποια microRNAs θα είναι πιο κοινά από άλλα σε ορισμένους τύπους καρκίνου; "Ήταν πραγματικά ο πρώτος που έκανε αυτό το άλμα", λέει ο Slack για το αρχικό στοίχημα του Croce σε microRNAs. "Χρειάστηκε κάποιος με το όραμα και τα χρήματα του Κάρλος για να μετακινήσει πραγματικά το πεδίο προς τα εμπρός».
Το 2003, ο Croce στρατολόγησε τον Chang-Gong Liu, έπειτα έναν προγραμματιστή μικροτσίπ στην Motorola, για να σχεδιάσει ένα εργαλείο που μπορεί να δοκιμάσει για την παρουσία microRNAs σε ένα δείγμα κυττάρων ή ιστών. Χρησιμοποιώντας το εργαλείο, που ονομάζεται microarray, το εργαστήριο του Croce έχει βρει microRNAs που φαίνεται να είναι μοναδικά σε ορισμένα είδη καρκίνων. Για το 3 έως 5 τοις εκατό των ασθενών των οποίων ο καρκίνος έχει μετασταθεί ή εξαπλωθεί από μια άγνωστη πηγή στο σώμα, οι συνέπειες αυτού του ευρήματος είναι τεράστιες. Επειδή η γνώση του τόπου όπου άρχισε ο καρκίνος είναι το κλειδί για τη βέλτιστη θεραπεία - οι όγκοι που εμφανίζονται σε διαφορετικούς ιστούς ανταποκρίνονται σε διαφορετικές προσεγγίσεις - τα microRNAs μπορεί να είναι σε θέση να βοηθήσουν τους ογκολόγους να συνταγογραφήσουν τις καλύτερες θεραπείες για αυτούς τους ασθενείς.
Τα MicroRNAs μπορεί επίσης να είναι σε θέση να εκτιμήσουν τη σοβαρότητα του καρκίνου. Ο Croce και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι τα επίπεδα δύο microRNAs, που ονομάζονται Let-7 και mir-155, προέβλεπαν επιβίωση σε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα. Η ομάδα του Croce έχει βρει επίσης microRNAs που προβλέπουν εάν η CLL του ασθενούς θα γίνει επιθετική ή θα παραμείνει ήπια. Στο μέλλον, το προφίλ microRNA ενός ασθενούς μπορεί να υποδεικνύει εάν πρέπει να υποβληθεί σε μια επιθετική και επικίνδυνη θεραπεία ή σε μια πιο ήπια και ασφαλέστερη θεραπεία.
Σήμερα, οι ερευνητές έχουν εντοπίσει περίπου 40 γονίδια microRNA που σχετίζονται με καρκίνους, συμπεριλαμβανομένων εκείνων του μαστού, του πνεύμονα, του παγκρέατος και του παχέος εντέρου. Όπως συμβατικά γονίδια που παράγουν πρωτεΐνες, τα γονίδια microRNA μπορούν επίσης να είναι προαγωγείς καρκίνου, προκαλώντας την ασθένεια εάν παράγουν πάρα πολλά microRNAs. Ή μπορούν να είναι καταστολείς του καρκίνου. εάν έχουν υποστεί βλάβη ή έχουν χαθεί, υπάρχει καρκίνος. Επιπλέον, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να κατανοούν πώς αλληλεπιδρούν τα microRNAs με τα παραδοσιακά γονίδια του καρκίνου, αποκαλύπτοντας έναν πολύπλοκο πίνακα διασυνδέσεων που φαίνεται να συμβαίνουν μέσα στα κύτταρα καθώς η ασθένεια αναλαμβάνει.
Η μεγαλύτερη ελπίδα του Croce είναι ότι τα microRNAs θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μία ημέρα ως θεραπείες. «Είμαι πεπεισμένος, απόλυτα πεπεισμένος», λέει, «ότι τα microRNAs θα γίνουν ναρκωτικά». Σε μερικά πρόσφατα πειράματα, ο ίδιος και ένας συνάδελφος έχουν εγχύσει microRNAs σε ποντίκια με λευχαιμία ή καρκίνο του πνεύμονα. Οι ενέσεις, δήλωσε, σταμάτησαν την ανάπτυξη του καρκίνου.
"Τα αποδεικτικά στοιχεία είναι εξαιρετικά ισχυρά αυτή τη στιγμή" ότι τα microRNAs διαδραματίζουν θεμελιώδη ρόλο στον καρκίνο ", λέει ο Slack, " και γίνεται ολοένα και ισχυρότερος και ισχυρότερος καθημερινά ".
Ο καρκίνος δεν είναι η μόνη ασθένεια στην οποία τα microRNAs αναδύονται ως σημαντικοί παράγοντες. Οι μελέτες δείχνουν τώρα ότι αυτά τα μικροσκοπικά γονίδια εμπλέκονται στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος, στις καρδιακές παθήσεις, στη σχιζοφρένεια, στη νόσο του Alzheimer και στο σύνδρομο Tourette. Πέρα από αυτό, υπάρχει ένας μακρύς κατάλογος ασθενειών που φαίνεται να έχουν γενετική βάση, αλλά για τις οποίες δεν έχει εντοπιστεί κανένα συμβατικό γονίδιο. Ο Thomas Gingeras, ερευνητής γονιδιώματος στο εργαστήριο Cold Spring Harbor στη Νέα Υόρκη, πιστεύει ότι ορισμένες από αυτές τις ασθένειες θα συνδεθούν τελικά με τα microRNAs. "Νομίζω ότι πρόκειται αναμφισβήτητα για την περίπτωση", λέει.
Ίσως αυτό συμβαίνει επειδή τα μικροσκοπικά μόρια ασκούν τόσο μεγάλη επιρροή πάνω στο υπόλοιπο σώμα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι άνθρωποι έχουν περίπου 1.000 γονίδια microRNA, τα οποία φαίνεται να ελέγχουν τη δραστηριότητα τουλάχιστον του ενός τετάρτου των 25.000 γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. "Είμαστε έκπληκτοι με αυτόν τον αριθμό και πιστεύουμε ότι είναι ένα ελάχιστο", λέει ο βραβευμένος με το βραβείο Νόμπελ Phillip Sharp του MIT, στα εργαστήρια των οποίων τα microRNA μελετώνται.
Δεν είναι λοιπόν περίεργο ότι κάποιοι επιστήμονες εκφράζουν αμηχανία και λυπάμαι που απέτυχαν να βρουν τα γονίδια microRNA νωρίτερα - κυρίως επειδή δεν αμφισβήτησαν τις βασικές υποθέσεις για τα γονίδια.
"Δεν ήταν ένα τεχνολογικό ζήτημα", λέει ο Joshua Mendell, ερευνητής microRNA στο Johns Hopkins. "Η τεχνολογία που απαιτείται για τη μελέτη των microRNAs δεν διαφέρει από την τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε για τις τελευταίες δεκαετίες", λέει. "Ήταν περισσότερο ένα πνευματικό εμπόδιο."
Ακόμη και ο Croce, για όλη την επιτυχία του, λυπάται που δεν αναγνώρισε προηγουμένως τα microRNAs. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, η ομάδα του ακολουθούσε ένα γονίδιο καρκίνου σε μια περιοχή DNA που δεν κωδικοποιούσε πρωτεΐνες. "Έτσι λοιπόν, καταστρέψαμε το έργο", λέει ο Croce. Τώρα ξέρει ότι το γονίδιο ήταν ένα microRNA. "Η Bias, " λέει, "είναι ένα κακό, κακό πράγμα."
Η Sylvia Pagán Westphal είναι συγγραφέας που ζει στη Βοστώνη και ειδικεύεται στην κάλυψη της γενετικής, της βιολογίας και της ιατρικής.
"Αλλάζουμε το δόγμα" σχετικά με το τι πιστεύουν οι επιστήμονες για το ανθρώπινο DNA, λέει ο ερευνητής George Calin (στο Πανεπιστήμιο του Texas Lab). Αλλά η πρωτοποριακή του δουλειά με τον Croce ξεκίνησε άσχημα. Δεν υπήρχε "τίποτα χειρότερο", αστεία. (Robert Seale) 
Η συμβατική σοφία υποστήριξε ότι μόνο ένα τεράστιο τμήμα DNA μπορεί να λειτουργήσει ως γονίδιο. Η ανακάλυψη μιας παραβλεφθείσας γενετικής οντότητας προβάλλει αυτή την άποψη. Croce "ήταν έκπληκτος." (Greg Ruffing / Redux) 
Ο μοριακός βιολόγος Gary Ruvkun. (Jared Leeds) 
Αναπτυξιακός βιολόγος Victor Ambros. (Jared Leeds) 
Κατά τη μελέτη των μεταλλαγμάτων ενός μικροσκοπικού σκουληκιού, οι Gary Ruvkun και Victor Ambros προσδιόρισαν ένα γονίδιο που ήταν απίστευτα μικρό. "Ήμασταν ενθουσιασμένοι που βρήκα κάτι νέο", λέει ο Ambros, "και τότε ήμασταν μπερδεμένοι." (Photo Researchers, Inc.) 
Χάρη σε πρόσφατες μελέτες, είναι ξεκάθαρο ότι τα microRNAs βοηθούν στην παραγωγή κάποιων κυττάρων κακόηθες (κύτταρα λευχαιμίας σε ροζ εν μέσω υγιών ερυθρών αιμοσφαιρίων). Τώρα οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν το γενετικό υλικό για τη βελτίωση της διάγνωσης του καρκίνου και των θεραπειών. (© 2009 Πρύτανης και Επισκέπτες του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια) 
Croce (στο σπίτι στο Οχάιο) θέλει να αγοράσει καμβά ακόμα και πριν ξέρει ποιος ζωγράφισε τους. "Η συλλογή έργων τέχνης έχει την ίδια πειραματική κλίση που έχει η επιστήμη του", λέει ένας συνάδελφος. (Greg Ruffing / Redux) 
MicroRNA στην εργασία : Ένα τυπικό γονίδιο είναι μια μεγάλη έκταση DNA, με χημικές βάσεις ως τα σκαλοπάτια στη διπλή έλικα. ένα γονίδιο κωδικοποιεί έναν αγγελιοφόρο RNS που κατευθύνει την κατασκευή μιας καθορισμένης πρωτεΐνης. Ένα γονίδιο microRNA κωδικοποιεί ένα μεγάλο RNA που μπορεί να κολλήσει σε ένα τμήμα ενός αγγελιαφόρου RNA, απενεργοποιώντας τη συναρμολόγηση πρωτεϊνών. (5W Infographics)
