Dolar 13,7033
Euro 15,5541
Altın 785,05
BİST 2.005
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 13 °C
Sağanak Yağışlı

RNA Kontrol Anahtarı: Mühendisler, İnsan Hücrelerindeki Gen Terapilerini Seçici Olarak Açmak İçin Bir Yol Tasarladı

30.10.2021
74
RNA Kontrol Anahtarı: Mühendisler, İnsan Hücrelerindeki Gen Terapilerini Seçici Olarak Açmak İçin Bir Yol Tasarladı

DNA Gen Terapisi Konsepti

yeni bir RNAKanser veya diğer hastalıkları tedavi etmek için terapötik proteinlerin üretimini tetiklemek için temelli kontrol anahtarı kullanılabilir.

Araştırmacılar İLE BİRLİKTE ve Harvard Üniversitesi, insan hücreleri de dahil olmak üzere hedef hücrelerde gen terapilerini seçici olarak açmak için bir yol tasarladı. Teknolojileri hücrelerdeki belirli haberci RNA dizilerini tespit edebilir ve bu tespit daha sonra bir transgenden veya yapay genden belirli bir proteinin üretimini tetikler.

Transgenler, yanlış hücrelerde ifade edildiğinde olumsuz ve hatta tehlikeli etkilere sahip olabileceğinden, araştırmacılar, gen terapilerinin hedef dışı etkilerini azaltmanın bir yolunu bulmak istediler. Farklı hücre tiplerini ayırt etmenin bir yolu, dokudan dokuya farklılık gösteren içlerindeki RNA dizilerini okumaktır.

Araştırmacılar, ancak hücrelerin içindeki spesifik RNA dizilerini “okuduktan” sonra transgen üretmenin bir yolunu bularak, rejeneratif tıptan kanser tedavisine kadar çeşitli uygulamalarda gen tedavilerini ince ayar yapabilen bir teknoloji geliştirdiler. Örneğin, araştırmacılar, kanser hücrelerini tanımlayacak ve bu hücrelerin hemen içinde toksik bir protein üretecek ve bu süreçte onları öldürecek şekilde sistemlerini tasarlayarak tümörleri yok etmek için potansiyel olarak yeni tedaviler oluşturabilirler.

Gen İfadesini Seçici Olarak Açın

MIT ve Harvard Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, insan hücreleri de dahil olmak üzere hedef hücrelerde gen ekspresyonunu seçici olarak açmanın bir yolunu tasarladılar. Teknolojileri, belirli bir proteinin üretimini tetikleyen (sağ altta) belirli mRNA dizilerini (resmin ortasında gösterilen) tespit edebilir. Kaynak: Jose-Luis Olivares, MIT, iStockphoto’dan alınan rakamlarla

Termeer Profesörü James Collins, “Bu, gelişmekte olan RNA terapötikleri alanına yeni kontrol devreleri getiriyor ve yalnızca hücreye özgü veya dokuya özgü bir şekilde açılmak üzere tasarlanabilecek yeni nesil RNA terapötiklerini açıyor” diyor. MIT Tıp Mühendisliği ve Bilimi Enstitüsü (IMES) ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü’nde Tıp Mühendisliği ve Bilimi ve çalışmanın kıdemli yazarı.

Araştırmacılar, konak hücrelerde gen translasyonunu kontrol etmek için virüsler tarafından kullanılan genetik bir elemente dayanan bu yüksek oranda hedeflenmiş yaklaşımın, tüm vücudu etkileyen tedavilerin bazı yan etkilerinden kaçınmaya yardımcı olabileceğini söylüyor.

Harvard Üniversitesi’ndeki Wyss Biyolojiden Esinlenilmiş Mühendislik Enstitüsü’nde araştırma görevlisi olan Evan Zhao ve Wyss Enstitüsü’nde MIT doktora sonrası araştırmacısı ve teknoloji uzmanı olan Angelo Mao, 28 Ekim 2021’de yayınlanan çalışmanın baş yazarlarıdır. içinde Doğa Biyoteknolojisi.

RNA tespiti

Messenger RNA (mRNA) molekülleri, belirli bir proteini oluşturmak için talimatları kodlayan RNA dizileridir. Birkaç yıl önce, Collins ve meslektaşları, bakteri hücrelerinde belirli bir protein üretmeleri için hücreleri uyarmak için bir tetikleyici olarak RNA saptamayı kullanmanın bir yolunu geliştirdiler. Bu sistem, belirli bir proteini kodlayan bir mRNA molekülünün ribozom bağlama bölgesine bağlanan, “toehold” adı verilen bir RNA molekülünü sokarak çalışır. (Ribozom, proteinlerin mRNA talimatlarına göre bir araya getirildiği yerdir.) Bu bağlanma, bir ribozoma bağlanamadığı için mRNA’nın proteine ​​çevrilmesini engeller.

RNA ayağı ayrıca tetikleyici olarak hizmet eden farklı bir mRNA dizisine bağlanabilen bir dizi içerir. Bu hedef mRNA dizisi tespit edilirse, ayak parmağı tutuşunu serbest bırakır ve bloke edilen mRNA proteine ​​çevrilir. Bu mRNA, bir floresan haberci molekül gibi herhangi bir geni kodlayabilir. Bu floresan sinyal, araştırmacılara hedef mRNA dizisinin tespit edilip edilmediğini görselleştirmenin bir yolunu verir.

Yeni çalışmada, araştırmacılar, insan hücreleri de dahil olmak üzere ökaryotik (bakteriyel olmayan) hücrelerde kullanılabilecek benzer bir sistem oluşturmaya çalışmak için yola çıktılar.

Ökaryotik hücrelerde gen translasyonu daha karmaşık olduğundan, bakterilerde kullandıkları genetik bileşenler insan hücrelerine aktarılamaz. Bunun yerine araştırmacılar, virüslerin kendi viral genlerini çevirmek için ökaryotik hücreleri ele geçirmek için kullandığı bir sistemden yararlandı. Bu sistem, ribozomları toplayabilen ve RNA’nın proteinlere çevrilmesini başlatabilen dahili ribozom giriş bölgeleri (IRES) adı verilen RNA moleküllerinden oluşur.

Zhao, “Bunlar, virüslerin ribozomları ele geçirmek için geliştirdiği karmaşık RNA kıvrımlarıdır, çünkü virüslerin proteini ifade etmenin bir yolunu bulması gerekir” diyor.

Araştırmacılar, farklı virüs türlerinden doğal olarak oluşan IRES ile başladılar ve onları bir tetikleyici mRNA’ya bağlanan bir dizi içerecek şekilde tasarladılar. Tasarlanmış IRES, bir çıkış transgeninin önüne bir insan hücresine yerleştirildiğinde, hücre içinde tetikleyici mRNA saptanmadığı sürece o genin translasyonunu bloke eder. Tetik, IRES’in iyileşmesine neden olur ve genin proteine ​​çevrilmesine izin verir.

Hedeflenen terapötikler

Araştırmacılar bu tekniği, insan ve maya hücrelerinin içindeki çeşitli farklı tetikleyicileri tespit edebilen ayak parmakları geliştirmek için kullandılar. İlk olarak, Zika virüsünden viral genleri kodlayan mRNA’yı tespit edebildiklerini gösterdiler. SARS-CoV-2 virüs. Araştırmacılar, bunun için olası bir uygulama, enfeksiyon sırasında viral mRNA’yı algılayan ve yanıt veren T hücrelerinin tasarlanabileceğini söylüyor.

Ayrıca, insan hücrelerinde doğal olarak üretilen proteinler için mRNA’yı algılayabilen ve stres gibi hücre durumlarını ortaya çıkarmaya yardımcı olabilecek ayak molekülleri tasarladılar. Örnek olarak, hücrelerin yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında yaptıkları ısı şoku proteinlerinin ifadesini tespit edebildiklerini gösterdiler.

Son olarak, araştırmacılar, melanom hücrelerinde aşırı melanin üreten bir enzim olan tirozinaz için mRNA’yı tespit eden mühendislik ayakları ile kanser hücrelerini tanımlayabileceklerini gösterdiler. Bu tür bir hedefleme, araştırmacıların bir hücrede kanserli proteinler tespit edildiğinde hücre ölümünü başlatan bir proteinin üretimini tetikleyen tedaviler geliştirmelerini sağlayabilir.

Mao, “Fikir, herhangi bir benzersiz RNA imzasını hedefleyebilmeniz ve bir tedavi sunabilmenizdir” diyor. “Bu, biyomolekülün ekspresyonunu hedef hücreleriniz veya dokunuzla sınırlamanın bir yolu olabilir.”

ETH Zürih’te biyoteknoloji ve biyomühendislik profesörü olan ve araştırmaya dahil olmayan Martin Fussenegger, yeni tekniğin “memeli hücre davranışını kontrol etme ve programlamada kavramsal bir kuantum sıçramasını” temsil ettiğini söylüyor. “Bu yeni teknoloji, insan hücrelerinin Zika ve SARS-CoV-2 gibi virüsleri algılaması ve bunlara tepki vermesi için tedavi edilebileceği yeni standartlar belirliyor.”

Bu yazıda yapılan çalışmaların tümü, bir laboratuvar kabında yetiştirilen hücrelerde gerçekleştirilmiştir. Araştırmacılar şimdi, sistemin RNA bileşenlerinin hayvan modellerinde hedef hücrelere ulaşmasını sağlayacak dağıtım stratejileri üzerinde çalışıyorlar.

Referans: Evan M. Zhao, Angelo S. Mao, Helena de Puig, Kehan ​​Zhang, Nathaniel D. Tippens, Xiao Tan, F. Ann Ran, Isaac Han, Peter Q. Nguyen tarafından “Ökaryotik translasyon kontrolü için RNA’ya duyarlı elementler” , Emma J. Chory, Tiffany Y. Hua, Pradeep Ramesh, David B. Thompson, Crystal Yuri Oh, Eric S. Zigon, Max A. English ve James J. Collins, 28 Ekim 2021, Doğa Biyoteknolojisi.
DOI: 10.1038 / s41587-021-01068-2

Araştırma BASF, Ulusal Sağlık Enstitüleri, bir Amerikan Gastroenteroloji Derneği Takeda Pharmaceuticals İnflamatuar Bağırsak Hastalığı Araştırma Bursu ve Schmidt Science Fellows programı tarafından finanse edildi.

.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.