Редактирование искусственной РНК с помощью ADAR для генной терапии

Редактирование искусственной РНК с помощью ADAR для генной терапии
Предоставлено Японским передовым институтом науки и технологий.

Многие из заболеваний, вызванных точечными мутациями, не имеют установленных терапевтических подходов. Профессор Цукахара и его коллеги (Японский институт науки и технологии) изучают терапевтический метод с использованием искусственного редактирования РНК. Искусственное сайт-направленное редактирование РНК является важной техникой для модификации генов и, в конечном счете, регуляции функции белка. Мы пытаемся модифицировать генетический код транскриптов (РНК) путем искусственного редактирования РНК для лечения генетических нарушений.

Хотя редактирование генома привлекает внимание как технология восстановления генов, редактирование генома, такое как CRISPR/Cas9, может привести к постоянным изменениям, потенциально влияющим на несколько локусов. В настоящее время очень трудно выполнить точное редактирование генома во всех целевых клетках in vivo. Хотя можно редактировать геном оплодотворенной яйцеклетки, эмбриона или клетки, он не подходит для генной терапии у людей. Кроме того, редактирование генома вызывает этические проблемы. Поэтому мы считаем, что редактирование генома является подходящим методом для методов «ex vivo» или для использования в оплодотворенных яйцеклетках, но не во всем теле пациента. Напротив, изменения, возникающие в результате редактирования РНК, не являются постоянными, поскольку они не влияют на последовательность генома и могут быть специфичными для контекста. Поэтому для целей терапевтического лечения редактирование РНК предпочтительнее редактирования генома, говорит профессор Цукахара.

Редактирование РНК — это физиологический процесс, широко распространенный в живых организмах для производства различных белков с различными функциями из одного гена. У млекопитающих С или А в цепи РНК имеют основную последовательность, специфически гидролитически дезаминирующую, в результате чего С заменяется на U, а А на I (инозин). Поскольку я образую пару оснований Уотсона-Крика с C, генетический код является синонимом G. Эти преобразования оснований происходят в результате дезаминирования A или C, которое, как было обнаружено, катализируется ферментами семейства ADAR и APOBEC. В последнее время сообщалось о различных методах восстановления РНК путем искусственного редактирования РНК с использованием ADAR.

В этой статье мы рассмотрим последние результаты, касающиеся применения ADAR для восстановления генетического кода, а также различные подходы, используемые в процессе редактирования искусственной РНК в ADAR. Мы также рассмотрели сравнительные исследования различных изоформ ADAR. Поэтому мы попытаемся предоставить подробный обзор искусственного редактирования РНК и роли ADAR с акцентом на энзиматическом сайте, направленном A-to-I редактировании.

Большинство систем редактирования искусственной РНК используют активный сайт каталитических ферментов, ADAR и направляющую РНК, комплементарную цели, для привлечения активного сайта к целевой РНК. Одним из подходов к искусственному редактированию РНК является использование химических методов. Vogel и коллеги использовали SNAP tag для соединения ADAR с направляющей РНК и сообщили, что система функционирует in vitro и in vivo. Однако этот метод требует непрерывной подачи эффекторных молекул, чтобы быть эффективным. Также известно использование РНК-связывающих белков для связывания направляющих РНК с ферментами. Два типа привязной системы, происходящей из бактериофага, обычно используются у эукариот: система N лямбда и система MS2. Использование фермента ADAR с системой MS2 позволяет восстановить генетический код и является перспективным для генной терапии.

В будущем сайт-направленное редактирование A-to-I РНК, включая ферментативное и неферментативное редактирование A-I, особенно энзиматическое, обещает эффективно исправить различные заболевания человека, связанные с мутациями G-A. Успешный подход к лечению одиночных мутационных заболеваний станет потенциальным лекарством для пациентов и откроет новую эру в этой области исследований.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *