一种酶促合成潜在RNA疗法的新方法

由MichalHocek教授领导的IOCB布拉格研究小组开发了一种制备含有修饰碱基的核糖核酸(RNA)的新方法。工程DNA聚合酶(通常用于合成DNA的酶)的创新使用，导致了一种通用方法的开发，用于合成仅在选定位点修饰的RNA，甚至是在所有核苷酸构建模块上包含各种修饰的RNA。

这为化学生物学的应用打开了大门，从长远来看，也为迄今为止无法治愈的疾病的治疗打开了大门。该论文发表在《自然通讯》杂志上。

研究人员使用了两种已知能够合成RNA的人工修饰DNA聚合酶。在自然界中，DNA聚合酶仅合成DNA，而RNA聚合酶则产生RNA。Hocek的团队开发了一种制备修饰RNA的方法，与常用方法(使用病毒T7RNA聚合酶进行体外转录)相比，具有显着优势，例如，该方法用于生产众所周知的mRNA疫苗。

修饰的DNA聚合酶几乎可以将任何修饰整合到任何RNA序列中，甚至只在选定的特定位点，即需要给定修饰的位置。常用的T7RNA聚合酶只能将修饰的碱基掺入RNA的所有位置，而不能掺入精确指定的位置。因此，如果RNA需要位点特异性修饰，经典的体外转录就会失败，需要采用不同的方法。

这正是IOCB团队开发的方法，这种方法在许多方面与常用的体外转录相当，同时消除了大部分陷阱并提供了全新的可能性。现在，可以制备各种特异性RNA探针用于RNA生物学的研究，这是当前非常热门的话题。然而，从长远来看，治疗应用前景广阔，尤其是mRNA疗法。

研究人员选择了mRNA中的两个特定位置进行修饰，发现它们导致某些蛋白质产量显着增加。这对于潜在mRNA药物的开发来说是个好消息。如果以这种方式修饰的mRNA可以被引入细胞中，那么就有可能触发人体缺乏或有缺陷的蛋白质的产生。

“我们的方法可能会导致开发出治疗许多疾病的疗法，包括癌症和一些由蛋白质故障或缺失引起的遗传性疾病。它可以替代缺失或功能不良的蛋白质，”Hocek说。“RNA疗法是一项强大的技术，它可能会成为未来十年内药物开发的主要方向之一。”

挑战在于如何确保在正确的时间提供适量的蛋白质——既不稀缺，也不过量。在大多数情况下，如果某些蛋白质过多，就会对身体有害。这就是为什么mRNA在细胞中自然地快速分解，并且整个过程受到身体非常精细的调节。

Hocek表示，他们的方法不会取代经典的体外转录。然而，如果需要仅在选定的RNA位点进行特定修饰，那么布拉格IOCB的新方法将具有优势。