Новый подход к коррекции недостаточной экспрессии генов
Новая молекулярная технология, способная связываться с mRNA и регулировать экспрессию генов, может предложить новый путь для лечения заболеваний, вызванных гаплонедостаточностью — отсутствием одной функциональной копии гена. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Технология, названная "translation-activating RNAs" (taRNAs), представляет собой запрограммированные малые молекулы, которые присоединяются к специфичным молекулам mRNA, чтобы напрямую контролировать их трансляцию в белки.
В исследовании ученые создали taRNAs, нацеленные на:
- PTEN — mRNA, известный как мощный супрессор опухолей.
- ABCA7 — mRNA, часто обнаруживаемый в недостаточном количестве у пациентов с болезнью Альцгеймера.
После введения taRNAs в культивируемые человеческие клетки уровень обоих mRNA увеличился.
Затем taRNAs запрограммировали на связывание с PTEN и CDKN1A (другой ген, связанный с подавлением опухолей) в образце агрессивного тройного негативного рака молочной железы. После инъекции taRNAs рост опухоли замедлился вдвое.
Также taRNAs использовали для стимуляции производства белка SYNGAP1 в человеческих нейронах. SYNGAP1 — главный регулятор синаптической активности. Дети, рожденные только с одной функциональной копией этого гена, страдают от эпилепсии и тяжелых нарушений нейроразвития.
Человеческие нейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток пациентов и обработанные taRNAs, показали восстановление уровня белка SYNGAP1 до нормы.
Ключевая цитата Альфреда Л. Джорджа-младшего, соавтора исследования: «Эта технология открывает дверь для нового способа усилить экспрессию гена на уровне белка. Есть много способов "выключить" ген. Очень мало способов повысить его регуляцию и произвести больше белка из копии гена, которая не повреждена мутацией... Тот факт, что этот подход сработал в человеческих нейронах, очень обнадеживает».
Результаты предлагают новую стратегию для лечения различных заболеваний, вызванных недостаточной экспрессией генов и белков.