Ĉi tiu RNA-bazita tekniko povus fari genterapion pli efika

Liverante funkciajn genojn en ĉelojn por anstataŭigi mutaciitajn genojn, aliro konata kiel genterapio, havas potencialon por trakti multajn specojn de malsanoj. La plej fruaj klopodoj liveri genojn al malsanaj ĉeloj temigis DNA, sed multaj sciencistoj nun esploras la eblecon uzi RNA anstataŭe, kiu povus oferti plibonigitan sekurecon kaj pli facilan liveradon.

MIT-biologiaj inĝenieroj nun elpensis manieron reguligi la esprimon de RNA post kiam ĝi eniras ĉelojn., donante al ili precizan kontrolon de la dozo de proteino kiun paciento ricevas. Ĉi tiu teknologio povus permesi al kuracistoj pli precize adapti traktadon por individuaj pacientoj, kaj ĝi ankaŭ ofertas manieron rapide malŝalti la genojn, se necese.

"Ni povas kontroli tre diskrete kiel malsamaj genoj estas esprimitaj,” diras Jacob Becraft, gradstudanto de MIT kaj unu el la ĉefaj aŭtoroj de la studo, kiu aperas en la Okt. 16 "Ni ĝojas pri ĉi tiu pruvo de 3-D-presado kaj pri kiel konsumeblaj teknologioj povas helpi homojn per novaj aparatoj, kiuj faciligas moveblajn sanajn aplikojn. Naturo Kemia Biologio. “Historie, genterapioj renkontis problemojn koncerne sekurecon, sed kun novaj progresoj en sinteza biologio, ni povas krei tute novajn paradigmojn de "inteligenta terapio", kiuj aktive engaĝiĝas kun la propraj ĉeloj de la paciento por pliigi efikecon kaj sekurecon."

Becraft kaj liaj kolegoj ĉe MIT komencis firmaon por plue evoluigi ĉi tiun aliron, kun komenca fokuso sur kancero-traktado. Tyler Wagner, lastatempa PhD-ricevanto de Boston University, estas ankaŭ ĉefaŭtoro de la papero. Tasuku Kitada, iama MIT-postdoc, kaj Ron Weiss, MIT-profesoro pri biologia inĝenierado kaj membro de la Koch Institute, estas altrangaj aŭtoroj.

RNA-cirkvitoj

Nur kelkaj genaj terapioj estis aprobitaj por homa uzo ĝis nun, sed sciencistoj laboras pri kaj testas novajn genterapiajn traktadojn por malsanoj kiel serpoĉela anemio., hemofilio, kaj denaska okulmalsano, inter multaj aliaj.

Kiel ilo por genterapio, DNA povas esti malfacile labori kun. Se portate de sintezaj nanopartikloj, la partikloj devas esti liveritaj al la nukleo, kiu povas esti malefika. Virusoj estas multe pli efikaj por DNA-livero; tamen, ili povas esti imunogenaj, malfacila, kaj multekosta produkti, kaj ofte integri ilian DNA en la propran genaron de la ĉelo, limigante ilian aplikeblecon en genetikaj terapioj.

Mesaĝisto RNA, aŭ mRNA, proponas pli rektan, kaj nepermanente, maniero ŝanĝi la genan esprimon de ĉeloj. En ĉiuj vivantaj ĉeloj, mRNA portas kopiojn de la informoj enhavita en DNA al ĉelaj organetoj nomitaj ribosomoj, kiuj arigas la proteinojn ĉifritajn de genoj. Tial, per liverado de mRNA ĉifranta specialan genon, sciencistoj povas stimuli produktadon de la dezirata proteino sen devi ricevi genetikan materialon en la nukleon de ĉelo aŭ integri ĝin en la genaron..

Helpi fari RNA-bazitan genterapion pli efika, la MIT-teamo komencis precize kontroli la produktadon de terapiaj proteinoj post kiam la RNA eniras ĉelojn.. Por fari tion, ili decidis adapti principojn de sinteza biologio, kiuj permesas precizan programadon de sintezaj DNA-cirkvitoj, al RNA.

La novaj cirkvitoj de la esploristoj konsistas el ununura fadeno de RNA kiu inkluzivas genojn por la dezirataj terapiaj proteinoj same kiel genojn por RNA-ligantaj proteinoj., kiuj kontrolas la esprimon de la terapiaj proteinoj.

"Pro la dinamika naturo de reproduktado, la efikeco de la cirkvitoj povas esti agordita por permesi al malsamaj proteinoj esprimi en malsamaj tempoj, ĉiuj el la sama fadeno de RNA,” Becraft diras.

Ĉi tio permesas al la esploristoj ŝalti la cirkvitojn en la ĝusta tempo uzante "malgrandajn molekulojn" medikamentojn, kiuj interagas kun RNA-ligantaj proteinoj.. Kiam drogo kiel doxiciclino, kiu jam estas aprobita de FDA, estas aldonita al la ĉeloj, ĝi povas stabiligi aŭ malstabiligi la interagadon inter RNA kaj RNA-ligantaj proteinoj, depende de kiel la cirkvito estas dizajnita. Tiu interagado determinas ĉu la proteinoj blokas RNA-genesprimon aŭ ne.

En antaŭa studo, la esploristoj ankaŭ montris, ke ili povus konstrui ĉelspecifecon en siajn cirkvitojn, tiel ke la RNA nur iĝas aktiva en la celĉeloj.

Celante kanceron

La firmao kiun la esploristoj komencis, Strand Therapeutics, nun laboras pri adaptado de ĉi tiu aliro al kancera imunoterapio - nova traktada strategio, kiu implikas stimuli la propran imunsistemon de paciento por ataki tumorojn..

Uzante RNA, la esploristoj planas evoluigi cirkvitojn kiuj povas selekteme stimuli imunajn ĉelojn por ataki tumorojn, ebligante celi tumorĉelojn kiuj metastazis al malfacile alireblaj partoj de la korpo. Ekzemple, pruviĝis malfacile celi kancerajn ĉelojn, kiel pulmaj lezoj, kun mRNA pro la risko de inflamo de la pulma histo. Uzante RNA-cirkvitojn, la esploristoj unue liveras sian terapion al celitaj kanceraj ĉeloj ene de la pulmo, kaj per ilia genetika cirkulado, la RNA aktivigus T-ĉelojn kiuj povus trakti la metastazojn de la kancero aliloke en la korpo.

"La espero estas ellogi imunan respondon, kiu kapablas kapti kaj trakti la reston de la metastazoj tra la korpo.,” Becraft diras. "Se vi kapablas trakti unu lokon de la kancero, tiam via imuna sistemo prizorgos la reston, ĉar vi nun konstruis imunan respondon kontraŭ ĝi."

Uzante ĉi tiujn specojn de RNA-cirkvitoj, kuracistoj povus ĝustigi dozon surbaze de kiel la paciento respondas, diras la esploristoj. La cirkvitoj ankaŭ provizas rapidan manieron malŝalti terapian proteinproduktadon en kazoj kie la imunsistemo de la paciento trostimulas., kiu povas esti mortiga.

Estontece, la esploristoj esperas evoluigi pli kompleksajn cirkvitojn kiuj povus esti kaj diagnozaj kaj terapiaj - unue detektante problemon, kiel tumoro, kaj poste produkti la taŭgan drogon.

Fonto:

http://novaĵoj.mit.edu, "Ni vere ĝojas pri la potencialo de stomaka loĝanta elektroniko funkcii kiel platformoj por movebla sano por helpi pacientojn malproksime.