化学标记“解锁”未来的信使rna治疗使用

近年来,信使核糖核酸,DNA的近亲在人生的复杂过程,从一系列基因蓝图完全功能的有机体,受到严格审查的科学和医学社区可以扮演的角色在创建新一代疫苗,癌症治疗,干细胞疗法解决无数以前无法治愈的疾病。

以前模糊的mRNA的话题几乎成为普遍家庭话语后,急于寻找一种疫苗可以预防COVID-19相关的死亡。科学界的巨大的努力,并导致辉瑞的mRNA COVID-19疫苗,和产品具有类似的作用机制与其他美国和全球制药公司密切关注。

教授领导的一个国际研究小组桂太郎浅野广岛大学综合科学研究生院在日本,美国堪萨斯州立大学的,开始寻找新的方式来人为诱导mRNA回应的方式,最终可能导致治疗结果,扩张的成功mRNA-based COVID-19疫苗和开放新的可能性在一系列可能的基因疗法。

浅野和他的研究小组注意到生化过程称为化学改性,添加了一个化学标记RNA基地,对应于一个遗传信生活的蓝图,和识别化学标记加速和减缓行动的开端所涉及的化学拉链生成gene-specified蛋白质。他们发表了他们的发现2022年4月8日科学的进步。

在动物,包括人类,信使RNA被称为行动在蛋白质生产过程信号称为8月开始密码子,一个通用的代码RNA的基因“拉链”。8月组成的化合物是一种氨基酸蛋氨酸,蛋白质分子的二十个构建块之一。贵港市等其他RNA密码子(氨基酸缬氨酸),UUG(氨基酸亮氨酸)和CUG(也亮氨酸)通常被认为是“因故不能按期开工”的密码子,这意味着他们就不太可能代表一个基因的开始翻译。相反,他们出现在中间的蛋白质编码区,是为了解压基因蓝图并产生一个给定的蛋白质。

其他一些密码子比8月已知能够激活mRNA在8月。但在着手改变,浅野和他的团队开始着手测试常见的RNA化学修改,评估其对不同类型的稀有密码子开始启动的影响翻译过程。要做到这一点,他们用他们之前发现贵港市,UUG, CUG基码,由8月一个字母不同,转换为一个相当强劲开始通过将最优密码子指定蛋氨酸RNA序列启动他们的翻译活动的动物。他们的研究设计与RNA序列,来自这些序列,通过各种non-AUG开始表达绿色荧光蛋白基码在不同的效率。准确地评估GFP的表达,他们使用了一种叫做流式细胞仪测量荧光从每附加~ 10000细胞RNA序列并启动密码子。通过这种方式,他们比较自然的RNA和它的化学修饰RNA之间的转换效率。

他们找到了共同的趋势改变翻译效率当某个non-AUG开始密码子收到了某些化学标记。他们报告说,一个惊人的发现是U-to-Psi的能力(假)转换CUG大大增加起始势,贵港市和UUG起始密码子(和更令人满意的不影响8月)。“化学改性non-AUG起始密码子可以大大改变起始频率从这些密码子,”浅野说。“计算机模拟机制中发挥了关键作用导致这些影响。信使rna从non-AUG开始翻译密码子是一个古老但新概念。这些起始密码子是原核生物(细菌),但我们的研究中使用的概念一大步进一步通过强调这样做的可能性在真核生物,包括人类。”

浅野希望医疗行业将注意这个新的身体数据,继续开展进一步研究如何使用化学修改交换机生成合成的RNA表达这样一种方式来刺激翻译活动具有高度针对性的人类和动物。“我希望公司做信使核糖核酸疫苗将使用我们的发现,”他说。“例如,他们可以利用UUG开始密码子和化学修改mRNA 1 m Psi,像辉瑞COVID-19疫苗。他们从一开始就将允许强大的抗原表达密码子而避免蛋白表达的互补和整合到基因组的机会。”

浅野进一步解释说,到目前为止,没有明显的长期使用各种相关风险信使核糖核酸疫苗已确定。“但是有一个小机会,对抗逆转录病毒的疫苗疫苗cDNA当病人遇到这些病毒在免疫接种。如果这个集成到病人的基因组,变弱的方式表达的抗原可能为促进疫苗生产,”他说。“但除此之外,这个概念是如此容易,没有增加额外成本。所以我们希望采用这些技术。”

参考:Fujita财务大臣,Kameda大比赛,辛格Chingakham Ranjit, et al .平移重新编码的化学改性non-AUG开始密码子核苷酸基地。Sci睡觉。8 (14):eabm8501。doi:10.1126 / sciadv.abm8501。

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