Геномные технологии в пульмонологии: роль микроРНК в развитии бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких

МикроРНК – это малые некодирующие молекулы РНК, которые влияют на экспрессию генов и таким образом участвуют в эпигенетической регуляции практически всех физиологических и патологических процессов. Примерно 1 800 микроРНК человека на сегодняшний день открыты, однако биологическая функция и белки-мишени для большинства из них остаются неизвестными. В рамках дыхательной системы микроРНК необходимы для развития легких и поддержания легочного гомеостаза на протяжении всей жизни. В последние годы была открыта главнейшая роль микроРНК в патогенезе различных заболеваний, в т. ч. бронхиальной астмы (БА), хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и рака легкого. Благодаря значительному прогрессу в изучении взаимодействий между генами и их продуктами с факторами окружающей среды стала очевидной огромная роль эпигенетической изменчивости – изменений экспрессии генов, не связанных с нарушением структуры ДНК, однако способных устойчиво передаваться в ряду поколений. Существуют 3 уровня эпигенетической регуляции и соответственно – 3 ее основных механизма: геномный (метилирование ДНК), протеомный (модификация гистонов) и транскриптомный (регуляция посредством РНК, в первую очередь микроРНК). Успехи в понимании роли микроРНК в дыхательной системе помогут пролить свет на новые перспективы в поиске терапевтических мишеней и диагностических маркеров для заболеваний респираторной системы, в частности БА и ХОБЛ.

1. Durham A.L., Adcock I.M. Basic science: Epigenetic programming and the respiratory system. Breathe. 2013; 9 (4): 279–288.

2. Горбунова В.Н., Пчелина С.Н., Шварцман А.Л. Введение в молекулярную медицину: учебное пособие. СПб: Издательство Политехнического университета; 2011: 214.

3. Pinney S.E. Mammalian Non-CpG Methylation: Stem Cells and Beyond. Biology (Basel). 2014; 3 (4): 739–751.

4. Tsicopoulos A., de Nadai P., Glineur C. Environmental and genetic contribution in airway epithelial barrier in asthma pathogenesis. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2013; 13 (5): 495–499.

5. Barnes P.J., Corticosteroid resistance in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 131 (3): 636–645.

6. Lu T.X., Rothenberg M.E. Diagnostic, functional, and therapeutic roles of microRNA in allergic diseases. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 3–13.

7. Chen Y., Verfaillie C.M. MicroRNAs: the fine modulators of liver development and function. Liver Int. 2014; 34 (7): 976–990.

8. Hata A., Kang H. Functions of the bone morphogenetic protein signaling pathway through microRNAs (review). Int. J. Mol. Med. 2015; 35 (3): 563–568.

9. Oglesby I.K., McElvaney N.G., Greene C.M. MicroRNAs in inflammatory lung disease-master regulators or target practice? Respir. Res. 2010; 11: 148.

10. Rupani H., Sanchez-Elsner T., Howarth P. MicroRNAs and respiratory diseases. Eur. Respir. J. 2013; 41 (3): 695–705.

11. Pritchard C.C., Cheng H.H., Tewari M. MicroRNA profiling: approaches and considerations. Nat. Rev. Genet. 2012; 13 (5): 358–369.

12. Кочетов А.Г., Жиров И.В., Масенко В.П. и др. Перспективы применения микроРНК в диагностике и терапии сердечной недостаточности. Кардиологический вестник. 2014; 10 (2): 62–67.

13. Sinha A., Yadav A.K., Chakraborty S. et al. Exosome-enclosed microRNAs in exhaled breath hold potential for biomarker discovery in patients with pulmonary diseases. J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 219–222.

14. Sessa R., Hata A. Role of microRNAs in lung development and pulmonary diseases. Pulm. Circ. 2013; 3 (2): 315–328.