Naukowcy z amerykańskiego MIT, firmy biofarmaceutycznej Alnylam Pharmaceuticals i współpracujących z nimi instytutów naukowo-badawczych zaprezentowali bezpieczną wykorzystującą interferencyjne RNA (RNAi, siRNA) terapię genową, która może być wykorzystana w leczeniu takich chorób jak nowotwory. Praca została opublikowana w czasopiśmie “Nature”.
“Zjawisko interferencji RNA ma olbrzymi potencjał możliwy do wykorzystania w terapiach chorób“, mówi jeden z autorów badań, Daniel Anderson z MIT’s Center for Cancer Research.
Co prawda rok temu opublikowano w Nature wyniki, w których udowodniono, że duże dawki krótkich spinek RNA (shRNA) używanych do RNAi, zakłócają działanie szlaku mikroRNA (miRNA), co w konsekwencji prowadzi do śmierci myszy. To odkrycie zmartwiło wielu naukowców zajmujących się zjawiskiem interferencji, powiedział Anderson. Dodatkowo grupa naukowców prowadzących badania sugerowała, że małe interferencyjne RNA (siRNA) mogą mieć podobny negatywny wpływ na organizmy żywe.
Według najnowszych doniesień, siRNA nie powoduje efektów toksycznych jak wysokie dawki shRNA, ponieważ nie oddziałuje ze szlak mikroRNA. Co więcej, naukowcom udało się otrzymać 80% wyciszenia specyficznych genów z komórek wątroby myszy i chomika. Wykorzystując chemicznie zsyntetyzowane krótkie interferencyjne oligonukleotydy, można dostarczyć siRNA tak, aby osiągnąć efekt wyciszenia konkretnych genów bez ingerencji w szlak mikroRNA. Do tego celu grupa wykorzystała nowy system dostarczania RNA rozwinięty w MIT, który zostanie niedługo opublikowany.
W wielu badaniach nad RNAi, łącznie z tymi przeprowadzonymi przez grupę MIT/Alnylam, wykorzystuje się retrowirusy do dostarczania prekursorów siRNA, czyli shRNA. Kiedy gen zostanie włączony do DNA komórki, shRNA jest syntetyzowane i transportowane z jądra komórkowego do cytoplazmy.
Wcześniejsze badania pokazały, że duże ilości shRNA blokują zdolność komórek do eksportu microRNA, który używa tej samej ścieżki transportu do cytoplazmy. Bez sprawnie działającej ścieżki mikroRNA myszy umierają. Niskie dawki shRNA nie są toksyczne, ale proces kontrolowania ilości shRNA jest bardzo trudny, ponieważ trudno przewidzieć tempo i czas ekspresji genu w komórce gospodarza.
W badaniach MIT/Alnylam, siRNA jest dostarczany bezpośrednio do cytoplazmy i nie musi konkurować z mikroRNA. “Chcieliśmy pokazać, że jeśli wyeliminuje się proces transportu shRNA z jądra do cytoplazmy, wtedy nie nastąpi niekorzystna konkurencja między shRNA a mikroRNA. “Dzięki syntetycznym siRNA dostarczamy określoną dawkę i dokładnie wiemy jak długo będzie trwał efekt jej działania. Jeśli toksyczność wzrośnie, dawkowanie może być w każdym momencie wstrzymane. Jest to metoda dużo prostsza, dająca możliwość kontroli i dużo bezpieczniejsza“, wyjaśnił David Bumcrot, szef pionu B+R w Alnylam i jeden ze współautorów publikacji w “Nature”.
Joanna Czwojdrak
źródło: EurekAlert!
———————————
Oryginalna publikacja: Matthias John et al., “Effective RNAi-mediated gene silencing without interruption of the endogenous microRNA pathway”, Nature advance online publication, Published online 26 September 2007, doi:10.1038/nature06179
