Binding of doxorubicin to RNA in nucleoli of human cells

Antracykliny są grupą wysoce skutecznych i często wykorzystywanych klinicznie leków przeciwnowotworowych, jednak wiele aspektów dotyczących mechanizmu działania tych cząsteczek wciąż pozostaje niejasnych. W literaturze naukowej brak doniesień o powinowactwie i wiązaniu doksorubicyny do RNA. Aby przedstawić wiarygodne dowody na istnienie interakcji między obiema cząsteczkami, w niniejszym badaniu wykorzystano obecność puli RNA w obrębie rzadko opisywanej domeny: powłoki wokółchromosomowej na skondensowanych chromosomach. Przeprowadzono serię eksperymentów na ludzkich komórkach mitotycznych z RNA znakowanym 5-etynylourydyną (EU). Wykazano, że sygnał fluorescencyjny sondy związanej z RNA ulega odwracalnemu wygaszeniu w obecności DOX. Przedstawione informacje otwierają nowe pole badań mających na celu udoskonalenie preparatów stosowanych w chemioterapii. Ponieważ wiele procesów komórkowych jest regulowanych przez pulę małych cząsteczek RNA o długim czasie półtrwania, zaburzenie ich funkcjonowania przez DOX może mieć istotny wpływ na fizjologię komórek.

Anthracyclines are a group of highly effective and frequently used clinically anti-tumor drugs, yet many aspects of their mechanism of action still remain unclear. There are no reports in scientific literature describing affinity and binding of DOX to RNA. In order to provide credible evidence of an interaction between these two molecules, this study makes use of the presence of RNA in a rarely described domain: the perichromosomal layer on condensed chromosomes. A series of experiments were performed on human mitotic cells with 5-ethynyluridine labeled RNA. It has been shown that the fluorescence signal of RNA-bound probe is reversibly quenched in the presence of DOX. The presented information opens a new field of research aimed at improving medications used in chemotherapy. Considering that many cellular processes are regulated by a pool of long-lived, small RNAs, disruption of their functioning can have severe impact on cell physiology.