Разблокировка функциональности РНК: редокс-чувствительный подход
Химики из Национального университета Сингапура (NUS) разработали стратегию использования малых молекул, содержащих дисульфидные связи, для обратимого контроля и доставки рибонуклеиновой кислоты (РНК).
Терапия на основе РНК стала одним из самых востребованных методов в последние годы. Однако доставка РНК остаётся серьёзной проблемой. Липидные наночастицы, широко используемые для доставки РНК (включая вакцины против COVID-19 на основе mRNA), имеют ряд ограничений, таких как эффективность и безопасность. Крайне желательны альтернативные методы, способные преодолеть эти ограничения.
Команда под руководством доцента Чжу Жу-И с факультета химии NUS разработала метод, использующий химический процесс пост-синтетической ациляции РНК в сочетании с динамической реакцией дисульфидного обмена для доставки и обратимого контроля РНК. Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Этот метод позволяет «маскировать» молекулу РНК, и исследователи могут потенциально регулировать её активность и доставку до тех пор, пока она не достигнет целевого участка внутри клетки.
Исследователи обнаружили, что добавление специальных химических маркеров (дисульфидсодержащих групп) к РНК позволяет блокировать её каталитическую активность и сворачивание, временно скрывая инструкции. Затем, при необходимости, можно активировать РНК, удалив эти маркеры, что позволит клеткам снова считывать и выполнять инструкции.
Эта стратегия позволяет РНК быстро проникать в клетки, эффективно распределяться и становиться активной в цитозоле клетки, не попадая в ловушку лизосом. Исследователи полагают, что их методология будет доступна лабораториям, работающим в области биологии РНК, и представляет собой многообещающую универсальную платформу для РНК-ориентированных приложений.
Профессор Чжу заявил: «Наше исследование демонстрирует первый пример доставки РНК в клетки с использованием только малых молекул».
«Простота нашего метода модификации РНК и уникальный механизм доставки, несомненно, привлекут больше исследователей к его использованию и улучшению. Мы уверены, что наша работа будет способствовать многочисленным применениям в области биологии РНК и биомедицины», — добавил профессор Чжу.
В перспективе исследовательская группа активно разрабатывает новые стратегии модификации РНК для улучшения терапии на её основе.