The role of circulating miR-19b miRNA in predicting the outcome of COVID-19

Background. MicroRNAs are short (20–22 nucleotides) non-coding RNAs that can posttranscriptionally regulate gene expression and are considered a regulator of the innate immunity system. Previously, many papers were published on the prediction of the interaction of the single-stranded (+)RNA virus SARS-CoV-2 with human microRNAs, as well as on the profile of circulating microRNAs in patients with COVID-19 of varying severity. However, no works are analyzing the possible contribution of miRNAs circulating in blood plasma to the severity of COVID-19.The aim. To study the features of the blood plasma microRNA profile of patients with different severity of the new coronavirus infection COVID-19 and to evaluate the possibility of microRNA interaction with the SARS-CoV-2 genome.Materials and methods. The results of NGS sequencing of plasma miRNAs of 3 recovered and 8 deceased patients with a highly severe form of COVID-19 were studied. Differentially presented microRNAs were determined using bioinformatics methods, and their binding sites with the SARS-CoV-2 genome were predicted.Results. This study demonstrates that in patients who have recovered from a highly severe form of COVID-19, the level of hsa-miR-19b-3p in the blood plasma is significantly increased. This microRNA makes up about 1.5 % of all circulating microRNAs and can bind to SARS-CoV-2 regions encoding proteins that suppress intracellular immunity mechanisms (NSP3, NSP9). In addition, this miRNA can stimulate the functional activity and proliferation of cytotoxic T-lymphocytes, one of the critical components of acquired cellular immunity against SARS-CoV-2.Conclusion. The results of the study can be used in the development of antiviral drugs based on RNA interference, as well as in the development of predictive test systems to optimize the tactics of treating patients with COVID-19

Ассоциация экспрессии генов рецепторов фактора роста тромбоцитов альфа и бета (PDGFRA и PDGFRB) с биохимическим рецидивом рака предстательной железы после радикальной простатэктомии

We performed genome-wide transcriptome meta-analysis of prostate cancer samples after radical prostatectomy of patients without lymph node metastasis. Significant associations were determined between expression of platelet-derived growth factor alpha and beta genes (PDGFRA and PDGFRB) and probability and time of onset of biochemical recurrence.Проведен метаанализ результатов профилирования транскриптома образцов рака предстательной железы после радикальной простатэктомии у пациентов без метастатического поражения лимфатических узлов. Показана взаимосвязь экспрессии рецепторов фактора роста тромбоцитов альфа и бета (PDGFRA и PDGFRB), ассоциированных с лимфогенным метастазированием, с вероятностью и временем наступления биохимического рецидива

Роль микроРНК в диагностике рака предстательной железы

Prostate cancer is the actual problem of oncourology due to the steady increase in incidence. Despite active use of prostate cancer screening methods and introduction of new diagnostic markers into practice, the problem of overdiagnosis and over-treatment of this disease remains selevant.MicroRNAs are a promising biomarker, whose diagnostic and prognostic significance for prostate cancer is being actively studied now. This review provides information on microRNAs detected in the tissues of the prostate gland, blood and urine of patients with prostate cancer.Рак предстательной железы представляет актуальную проблему онкоурологии по причине неуклонного роста показателей заболеваемости. Несмотря на широкое распространение методов скрининга рака предстательной железы и внедрение в практику новых диагностических маркеров, сохраняется актуальность проблемы гипердиагностики и чрезмерного лечения данного заболевания. МикроРНК являются перспективным биомаркером, чья диагностическая и прогностическая значимость для рака предстательной железы в настоящее время активно изучается. В представленном обзоре приведены сведения о микроРНК, определяемых в тканях предстательной железы, крови и моче больных раком предстательной железы

Изотермическая петлевая амплификация: эффективный метод экспресс-диагностики в онкологии

The review is devoted to loop-mediated isothermal amplification (LAMP) – a novel molecular diagnostic method that has recently become increasingly popular. Unlike polymerase chain reaction, LAMP does not require thermal cycling; DNA or RNA amplification occurs at a constant temperature (about 65 °C) with 4 or 6 primers. This is a fast, highly-sensitive, and highly specific method, which does not require expensive equipment, where visual detection of the reaction products is performed by the unaided eye. LAMP is successfully used for the diagnosis of multiple viruses, bacteria, and other pathogens (including those in food). Moreover, it can be applied for the detection of singlenucleotide polymorphisms. Recently, a modified LAMP assay – one-step nucleic acid amplification (OSNA) – was validated for metastasis detection. OSNA was demonstrated to have almost the same sensitivity and specificity as standard diagnostic methods (sometimes even higher). Particular attention is paid to the mechanism of LAMP, primer design, and diagnostics of cancer using OSNA.В обзоре обсуждается новый метод молекулярной биологии - изотермическая петлевая амплификация (LAMP), приобретающий в последнее время все большую популярность, особенно для целей диагностики. В отличие от ПЦР, амплификация ДНК или РНК происходит при постоянной температуре (около 650С) с использованием четырех или шести праймеров. Метод отличается высокой специфичностью, чувствительностью и быстротой. Для него не нужны дорогостоящие приборы, а детекция продуктов реакции может быть проведена невооруженным глазом. LAMP успешно применен для диагностики десятков вирусов, бактерий и других патогенов, в том числе в составе пищевых продуктов, а также для детекции однонуклеотидных полиморфизмов. Недавно была создана модификация LAMP, предназначенная для детекции метастазов. Она получила название OSNA (one-step nucleic acid amplification). Оказалось, что OSNA обладает практически такой же чувствительностью и специфичностью, как и стандартные диагностические методы, а иногда даже превосходит их. Особое внимание уделено механизму LAMP, дизайну праймеров и диагностике онкологических заболеваний с помощью OSNA

Экспрессия циркулирующих микроРНК в связи с лимфогенным метастазированием рака предстательной железы

Background. Lymph node metastases in prostate cancer (PC) are a negative prognostic factor. Non-invasive methods for their diagnostics are of primary importance. Objectives are identification of miRNA markers of lymph node metastases in plasma of PC patients and investigation of changes in primary tumors transcriptomes and plasma miRNA profiles during metastasis.Materials and methods. Plasma of 20 PC patients (10 with pN0M0 and 10 with pN1M0 stage) were collected and plasma miRNA expression was profiled on GeneChip miRNA 4.0 arrays (Affymetrix, USA). Target genes were searched for miRNAs with significant expression difference between pN0M0 and pN1M0 groups (fold change ≥2; p <0,05). In addition, bioinformatic analysis of 392 PC primary tumors transcriptomes from PRAD collection (ТCGA Research Network: http://cancergenome.nih.gov/) was done (318 for pN0M0 stage and 74 for pN1M0 stage).Results. The level of 17 miRNAs were significantly lower in plasma of pN1M0 group. Analysis of primary tumors expression profiles revealed 88 genes with significantly different expression between pN0M0 and pN1M0 groups (fold change ≥1,5; p <0,05). 11 of these genes are the potential targets of 17 miRNAs with lower levels in plasma of pN1M0 group. Interestingly, in most cases (8 out of 11) expression of these genes in primary tumor is elevated.Conclusion. The level of 17 miRNAs were significantly lower in plasma of PC patients with lymph nodes metastases (pN1M0). Analysis  of primary tumor transcriptomes revealed a possible connection between miRNAs and their target genes levels in primary tumor and plasma. 17 plasma miRNAs found in this work could be a novel non-invasive markers of lymph nodes metastases in PC.Введение. Метастазы в лимфатические узлы при раке предстательной железы (РПЖ) являются неблагоприятным прогностическим фактором. Разработка неинвазивных методов диагностики метастазов имеет важное клиническое значение. Цель исследования – поиск циркулирующих микроРНК-маркеров метастазов в лимфатические узлы и изучение взаимосвязи профилей экспрессии дифференциально экспрессированных микроРНК плазмы и их генов-мишеней в первичных опухолях.Материалы и методы. Собрана коллекция из 10 образцов плазмы крови больных РПЖ стадии pN0M0 и 10 образцов стадии pN1M0. Профили экспрессии микроРНК плазмы проанализированы на чипах GeneChip miRNA 4.0 (Affymetrix, США). Для микроРНК с различием уровня экспрессии между двумя группами не менее чем в 2 раза (p <0,05) проведен поиск генов-мишеней. Осуществлен биоинформационный анализ транскриптомов 392 первичных опухолей предстательной железы коллекции PRAD базы данных TCGA (ТCGA Research Network: http://cancergenome.nih.gov / ): 318 образцов стадии pN0M0 и 74 – стадии pN1M0.Результаты. У группы pN1M0 выявлено значимое снижение уровня экспрессии 17 микроРНК в плазме крови. Анализ профилей экспрессии образцов первичных опухолей показал, что из 88 генов, уровень экспрессии которых изменился в 1,5 раза и более, 11 служат мишенями 17 обнаруженных нами микроРНК. Интересно, что в большинстве (8 из 11) случаев экспрессия генов-мишеней в первичной опухоли возрастает.Заключение. Обнаружено снижение уровня экспрессии 17 микроРНК плазмы крови у больных РПЖ с метастазами в лимфатические узлы (pN1M0) по сравнению с больными без метастазов (pN0M0). Анализ транскриптомов первичных опухолей позволяет предполагать, что обнаруженные в плазме изменения отражают происходящие в процессе лимфогенного метастазирования изменения профилей экспрессии микроРНК и их генов-мишеней в первичных опухолях. Обнаруженные микроРНК могут служить потенциальными маркерами лимфогенного метастазирования при РПЖ

Актуальные вопросы молеку лярной диагностики рака предстательной железы

Prostate cancer (PC) is the second most common cancer and the fifth highest malignancy mortality rate in men worldwide. Although PC is detectable in 15-20% of men during life, its death risk is only about 3%. This means that not all PC cases require the same management tactics. The given review analyzes the current investigations searching for molecular biological markers to predict the course of PC and to choose its treatment policy, including that in the development of resistance to androgen-deprivation therapy.Рак предстательной железы (РПЖ) является 2-м по частоте и 5-м по смертности злокачественным новообразованием у мужчин в мире. Несмотря на то, что рак предстательной железы выявляют в течение жизни у 15–20 % мужчин, риск наступления смерти от РПЖ составляет только около 3 %. Это означает, что не все случаи РПЖ должны иметь одинаковую тактику ведения. Представленный обзор посвящен анализу современных исследований в области поиска молекулярно-биологических маркеров для прогнозирования течения и выбора тактики лечения РПЖ, в том числе и при развитии резистентности к андрогендепривационной терапии

Применение петлевой изотермической амплификации ДНК для диагностики микрометастазов рака предстательной железы в лимфатические узлы

A comparative analysis of the results of diagnosis of cancer metastases in the lymph nodes using a method of one-step nucleic acids amplification (OSNA) and morphological methods was performed. Comparable sensitivity and specificity of OSNA and histological examination of a lymph node were observed. Проведен сравнительный анализ результатов выявления метастазов рака в лимфатических узлах с помощью OSNA и морфологическими методами. Показана сопоставимая чувствительность и специфичность OSNA и гистологического исследования лимфатического узла

Expression of platelet-derived growth factor alpha and beta genes PDGFRA and PDGFRB associated with biochemical recurrence of prostate cancer after radical prostatectomy

We performed genome-wide transcriptome meta-analysis of prostate cancer samples after radical prostatectomy of patients without lymph node metastasis. Significant associations were determined between expression of platelet-derived growth factor alpha and beta genes (PDGFRA and PDGFRB) and probability and time of onset of biochemical recurrence

Loop-mediated isothermal amplification: an effective method for express-diagnostics of cancer

The review is devoted to loop-mediated isothermal amplification (LAMP) – a novel molecular diagnostic method that has recently become increasingly popular. Unlike polymerase chain reaction, LAMP does not require thermal cycling; DNA or RNA amplification occurs at a constant temperature (about 65 °C) with 4 or 6 primers. This is a fast, highly-sensitive, and highly specific method, which does not require expensive equipment, where visual detection of the reaction products is performed by the unaided eye. LAMP is successfully used for the diagnosis of multiple viruses, bacteria, and other pathogens (including those in food). Moreover, it can be applied for the detection of singlenucleotide polymorphisms. Recently, a modified LAMP assay – one-step nucleic acid amplification (OSNA) – was validated for metastasis detection. OSNA was demonstrated to have almost the same sensitivity and specificity as standard diagnostic methods (sometimes even higher). Particular attention is paid to the mechanism of LAMP, primer design, and diagnostics of cancer using OSNA

Circulating microRNA expression in connection with prostate cancer lymphogenous metastasis

Background. Lymph node metastases in prostate cancer (PC) are a negative prognostic factor. Non-invasive methods for their diagnostics are of primary importance. Objectives are identification of miRNA markers of lymph node metastases in plasma of PC patients and investigation of changes in primary tumors transcriptomes and plasma miRNA profiles during metastasis.Materials and methods. Plasma of 20 PC patients (10 with pN0M0 and 10 with pN1M0 stage) were collected and plasma miRNA expression was profiled on GeneChip miRNA 4.0 arrays (Affymetrix, USA). Target genes were searched for miRNAs with significant expression difference between pN0M0 and pN1M0 groups (fold change ≥2; p <0,05). In addition, bioinformatic analysis of 392 PC primary tumors transcriptomes from PRAD collection (ТCGA Research Network: http://cancergenome.nih.gov/) was done (318 for pN0M0 stage and 74 for pN1M0 stage).Results. The level of 17 miRNAs were significantly lower in plasma of pN1M0 group. Analysis of primary tumors expression profiles revealed 88 genes with significantly different expression between pN0M0 and pN1M0 groups (fold change ≥1,5; p <0,05). 11 of these genes are the potential targets of 17 miRNAs with lower levels in plasma of pN1M0 group. Interestingly, in most cases (8 out of 11) expression of these genes in primary tumor is elevated.Conclusion. The level of 17 miRNAs were significantly lower in plasma of PC patients with lymph nodes metastases (pN1M0). Analysis  of primary tumor transcriptomes revealed a possible connection between miRNAs and their target genes levels in primary tumor and plasma. 17 plasma miRNAs found in this work could be a novel non-invasive markers of lymph nodes metastases in PC