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 Terapötikleri, Hücre Tedavileri ve Teşhis için Yeni Bir Dayanağın Oluşturulması

06.11.2021
62
RNA Terapötikleri, Hücre Tedavileri ve Teşhis için Yeni Bir Dayanağın Oluşturulması
Ökaryotik Ayak Parmakları (eToeholds)

eToehold’lar, RNA terapötikler daha güvenli, hücre terapileri daha etkili ve yeni biyolojik algılama biçimlerine olanak sağlıyor.

RNA’lar en iyi, genlerde kodlanan bilgileri sayısız aktiviteleriyle proteinlere çeviren moleküller olarak bilinir. Bununla birlikte, yapısal karmaşıklıkları ve göreceli stabiliteleri nedeniyle, RNA, yeni terapi türleri, sentetik biyobelirteçler ve elbette güçlü aşılar oluşturmak için kullanılabilecek değerli bir biyomateryal olarak da büyük ilgi görmüştür. COVID-19 pandemi.

Sentetik bir RNA molekülünün bir hücreye verilmesi, esas olarak ona, daha sonra terapötik, tanısal ve diğer işlevleri yerine getirebilecek istenen bir proteini üretme talimatını verir. Araştırmacılar için önemli bir zorluk, yalnızca belirli bir hastalığa neden olan veya bu hastalıktan etkilenen hücrelerin proteini ifade etmesine izin vermek ve diğerlerini değil. Bu yetenek, vücuttaki protein üretimini önemli ölçüde düzene sokabilir ve istenmeyen yan etkilerden kaçınabilir.

Şimdi, James J. Collins, Ph.D. liderliğindeki sentetik biyologlar ve hücre mühendislerinden oluşan bir ekip. Wyss Biyolojiden Esinlenilmiş Mühendislik Enstitüsü ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (İLE BİRLİKTE), eToeholds’u geliştirmiştir – RNA’ya yerleştirilmiş, yalnızca hücreye özgü veya viral bir RNA mevcut olduğunda bağlantılı bir protein kodlama dizisinin ekspresyonunu sağlayan küçük çok yönlü cihazlar. eToehold cihazları, daha hedefli RNA tedavisi türleri için birçok fırsat sunar. laboratuvar ortamında hücre ve doku mühendisliği yaklaşımları ve insanlarda ve diğer yüksek organizmalarda çeşitli biyolojik tehditlerin algılanması. Bulgular şurada bildiriliyor: Doğa Biyoteknolojisi.

2014 yılında, Collins’in ekibi, Wyss Core Öğretim Üyesi Peng Yin, Ph.D. ile birlikte, kapalı durumda ifade edilen ve belirli bir tetikleyici RNA’ya yanıt veren bakteriler için ayak tutma anahtarlarını başarıyla geliştirdi. bakteriyel protein sentezleme makinesi tarafından istenen protein. Bununla birlikte, bakteriyel ayak tasarımı, daha karmaşık mimarileri ve protein sentezleme aparatları ile insan hücreleri de dahil olmak üzere daha karmaşık hücrelerde kullanılamaz.

“Bu çalışmada, IRES aldık [internal ribosome entry sites] elementler, ökaryotik protein çevirme makinelerinden yararlanan ve bunları sıfırdan insan, maya ve bitkideki hücre veya patojene özgü tetikleyici RNA’ları algılamak üzere programlanabilen çok yönlü cihazlara dönüştüren belirli virüslerde yaygın olan bir tür kontrol öğesidir. hücreler,” dedi Collins. “eToeholds, yalnızca insanlarda değil, aynı zamanda bitkilerde ve diğer yüksek organizmalarda daha spesifik ve daha güvenli RNA terapötik ve tanısal yaklaşımlar sağlayabilir ve temel araştırma ve sentetik biyolojide araçlar olarak kullanılabilir.”

RNA Terapötikleri, Hücre Tedavileri ve Teşhis için Yeni Bir Dayanağın Oluşturulması 1

Ökaryotik Toehold’lar (eToehold’lar), bu örnekte olduğu gibi, bir raportör proteinin sentezini sağlamak ve böylece virüsün varlığına işaret etmek için viral “tetikleyici RNA’lar” tarafından spesifik olarak aktive edilebilen, mühendislik ürünü RNA bazlı kontrol elemanlarıdır. Gelecekte, eToeholds, daha güvenli ve daha spesifik RNA terapötikleri, RNA diyagnostikleri ve in vitro farklılaşma yaklaşımlarında terapötik hücre tiplerini zenginleştirecek stratejiler tasarlamak için kullanılabilir. Kredi: Harvard Üniversitesi’ndeki Wyss Enstitüsü

Kısaca IRES’lerde “iç ribozom giriş bölgeleri” olarak bilinen kontrol elemanları, viral RNA’da bulunan ve konakçı hücrenin protein sentezleyen ribozomlarının viral bir proteini kodlayan bir dizinin yanındaki viral genomun bir bölümüne erişmesine izin veren dizilerdir. RNA’ya bağlandıktan sonra, ribozomlar protein kodlama dizisini taramaya başlarken, aynı anda karşılık gelen proteinleri sırayla ekleyerek proteini sentezler. amino asitler büyüyen sonuna kadar.

Eş-ilk yazar Evan Zhao, “Ribozomun IRES’e bağlanmasını önleyen inhibitör baz-çiftli yapılar oluşturmak için birbirine bağlanan tamamlayıcı diziler ekleyerek IRES dizilerini ileriye taşıdık” dedi. Collins’in ekibinde Doktora Sonrası Araştırmacı. “eToeholds’daki firkete döngü kodlama dizi öğesi, bilinen tetikleyici RNA’ları tamamlayıcı olan belirli sensör dizileriyle örtüşecek şekilde tasarlanmıştır. Tetikleyici RNA mevcut olduğunda ve eToeholds’taki tamamlayıcısına bağlandığında, saç tokası halkası açılır ve ribozom işini yapmak ve proteini üretmek için devreye girebilir.”

Zhao, eToehold projesinde ilk yazar ve Wyss Teknoloji Geliştirme Üyesi Angelo Mao, Ph.D. ile birlikte çalışarak, sentetik biyoloji ve hücre mühendisliğindeki ilgili uzmanlık alanlarını birleştirmelerini sağlayarak, yapay zekanın manipülasyonunda yeni bir çığır açmalarını sağladı. IRES dizileri.

Hızlı bir yineleme sürecinde, insan ve maya hücrelerinde işlevsel olan eToehold’ları ve ayrıca hücresiz protein sentezleme tahlillerini tasarlayıp optimize edebildiler. Kontrol RNA’larına kıyasla, yalnızca uygun tetikleyici RNA’larının varlığında eToehold’lara bağlı floresan raportör genlerin 16 kata kadar indüksiyonunu başardılar.

“Zika virüs enfeksiyonunu ve virüslerin varlığını özel olarak tespit eden eToehold’lar tasarladık. SARS-CoV-2 insan hücrelerinde viral RNA ve örneğin yalnızca cilt melanositlerinde eksprese edilen bir RNA gibi hücreye özgü RNA’lar tarafından tetiklenen diğer eToehold’lar” dedi. “Önemli olan, eToehold’lar ve bunlara bağlı istenen proteinleri kodlayan diziler daha kararlı olarak kodlanabilir. DNA hücrelere verildiğinde, amaçladığımız protein ekspresyonunun türüne göre uyarlanmış RNA moleküllerine dönüştürülen moleküller. Bu, hedef hücrelere eToehold dağıtımının olanaklarını genişletiyor.”

Araştırmacılar, eToehold platformlarının RNA terapilerini ve belirli hücre tiplerine yönelik bazı gen terapilerini hedeflemeye yardımcı olabileceğine inanıyorlar; bu, bu tür birçok terapinin aşırı hedef dışı toksisiteler tarafından engellendiği için önemlidir. Ek olarak, kolaylaştırabilir ex vivo hücre tedavileri ve diğer uygulamalar için spesifik hücre tipleri oluşturmak üzere gelişimsel yollar boyunca kök hücrelere rehberlik eden farklılaşma yaklaşımları. Kök hücrelerin ve ara hücrelerin birçok farklılaşan hücre dizisi boyunca dönüştürülmesi genellikle çok etkili değildir ve eToeholds istenen hücre tiplerini zenginleştirmede yardımcı olabilir.

“Bu çalışma, Jim Collins ve Wyss Living Cellular Device platformundaki ekibinin daha spesifik, güvenli ve etkili RNA ve hücresel terapilerin gelişimini ilerletebilecek ve birçok hastanın hayatını olumlu yönde etkileyebilecek yenilikçi araçlar geliştirdiğini vurgulamaktadır. ” dedi Wyss Kurucu Direktörü Donald Ingber, MD, Ph.D. Judah Folkman Vasküler Biyoloji Profesörü Harvard Tıp Okulu ve Boston Çocuk Hastanesi’nde ve Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’nda Biyomühendislik Profesörü.

Bu çalışma hakkında daha fazla bilgi için bkz. RNA Kontrol Anahtarı: Mühendisler, İnsan Hücrelerinde Gen Terapilerini Seçici Olarak Açmak İçin Bir Yol Geliştiriyor.

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

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.