Замыкание РНК в кольцо обещает более стабильные и эффективные РНК-терапии

Новые методы формирования молекул РНК в кольца могут привести к созданию более эффективных и долговременных методов лечения. Исследование учёных Калифорнийского университета в Сан-Диего показывает, что этот подход может стать более устойчивой альтернативой существующим РНК-терапиям, эффективность которых в организме часто кратковременна.

Работа опубликована в Nature Biomedical Engineering.

Молекулы РНК стали мощным инструментом в современной медицине. Они могут «заглушать» гены с помощью малых интерферирующих РНК (siRNAs) или служить матрицей для создания терапевтических белков, как в случае с матричными РНК (mRNAs). В отличие от технологий редактирования генов, которые вносят постоянные изменения в ДНК, РНК-терапии предлагают временный, но высокоточный подход.

Однако основная проблема заключается в том, что РНК недолго сохраняются в организме, что ограничивает их эффективность. Концепция циркулярных РНК (cRNAs) рассматривается как решение этой проблемы. Циркулярные РНК, в отличие от их линейных аналогов, имеют замкнутую кольцевую структуру, которая делает их более устойчивыми к деградации. Проблема в том, что существующие методы создания циркулярных РНК сложны и неэффективны.

Чтобы преодолеть эти препятствия, исследователи под руководством Прашанта Мали, профессора кафедры биоинженерии Шу Чиена-Джина Лэя в UC San Diego, разработали два новых простых и масштабируемых метода получения циркулярных РНК. Один метод происходит внутри клеток с использованием естественного белка RtcB для сращивания цепей РНК в петли. Другой метод, напротив, использует бактериальный фермент группы II интронов для образования циркулярных РНК вне клеток.

Исследователи также разработали простые этапы очистки, которые значительно повышают выход циркулярных РНК. Эти достижения означают, что циркулярные РНК теперь можно производить с большей лёгкостью и в больших количествах, чем раньше.

Циркулярные РНК были протестированы на клетках сердечной мышцы и нейронах. Они продемонстрировали повышенную стабильность и биологическую активность, превзойдя традиционные линейные РНК в обоих типах клеток. Эти результаты позволяют предположить, что циркулярные РНК могут быть полезны для лечения состояний, влияющих на сердце и нервную систему.

Далее исследователи работают над расширением этих исследований на дополнительные in vivo модели.