mRNA Üretiminde Kimyasal Modifikasyon
Prof. Dr. Stephanie Kath-Schorr tarafından yönetilen çalışmada, Köln Üniversitesi Organik Kimya Enstitüsü’ndeki araştırma grubu, sentetik mesajcı RNA’nın (mRNA) enzimatik üretimi için yeni bir yöntem ortaya çıkarmışlardır. mRNA’nın doğal baz modifikasyonları yaygın biçimde kullanılıyor olsa da (örneğin BioNTech/Pfizer tarafından koronavirüs aşılarının üretiminde) bu yeni geliştirilen mRNA ek olarak bölgeye özel olarak yerleştirilmiş, doğal olmayan nükleotitler içermektedirler. Nükleotitler, RNA’nın temel yapı taşları olan moleküllerdir. Doğal olmayan nükleotitler ile çalışan bu yeni yaklaşım, araştırmacıların mRNA’nın hücre işleyişine nasıl dahil olduklarını incelemelerine ve yeni eklenen bilgilerin hücresel düzeyde nasıl etki ettiklerini gözlemlemelerine olanak tanımaktadır. Bu yaklaşım uzun vadede çok daha iyi terapötik uygulamalar vaat etmektedir. Çalışma Chemical Science dergisinde yayımlanmıştır.
Yaygın yöntemlerde, belirli konumlarda kimyasal olarak modifiye edilmiş yapı taşlarına sahip mRNA’ların oluşumu mümkün değildir çünkü mRNA’ların birkaç bin yapı taşı uzunluğunda olmasından ötürü enzimatik olarak elde edilmektedir. Yeni yöntemde, araştırmacılar DNA’nın RNA’ya enzimatik transkripsiyonu sırasında “genişletilmiş genetik alfabe” kullanmaktadırlar. Normalde iki baz çiftinin transkripsiyondan sorumlu olduğu bölgede, ekip üçüncü bir baz çifti tanımlamıştır. Böylece doğal olmayan RNA nükleotidlerini spesifik mRNA segmentlerine eklemelerine, protein üretimini modifiye etmelerine ve hücresel uygulamayı detaylı olarak incelemelerine izin vermiştir.
Kath-Schorr, “Kimyasal olarak değiştirilmiş bu mRNA’nın hücrelerde ne kadar kararlı olduğunu, yapay olarak üretilen mRNA’nın hücrelerde verimli protein üretimi için bir şablon olarak kullanılıp kullanılamayacağını ve kimyasal modifikasyonların protein üretimi üzerinde ne gibi etkileri olduğunu araştırdık” demiştir. Elde edilen sonuçlar, yeni yöntem ile mRNA’nın hücrelere girişini izlemek ve hücresel düzeyde yayılmasını ve bilgi transkripsiyonunun verimliliğini izlemek ve etkilemek için çok güçlü olduğunu göstermektedir. Bu, yalnızca aşı üretimi için değil, kanser tedavisinde de etkili mRNA terapileri geliştirmek adına yeni olanaklar yaratmaktadır.
Prensipte, ilgili yöntem herhangi bir mRNA’ya uygulanabilmektedir. Ancak Köln Üniversitesi Hastanesi ile birlikte planlanmakta olan gelecek araştırmalar sayesinde pratikte de uygulanacaktır. Bir sonraki adımda ise klinik çalışmaların yapılması gerekecektir. Kath-Schorr’un ekibi mRNA’ları hücrelere girişlerinden önce paketlemek için daha verimli bir yöntem geliştirmektedirler. Organik Kimya Enstitüsü, UoC Forumu (RNA Taşıma ve İzleme için Dönüştürücü Nanotaşıyıcılar—Tedavi ve Tanı için Gelişmiş Kavramlar “iRNA Taşıyıcılar”) çerçevesinde Kimya Bölümü’nden ve Tıp Fakültesi’nden diğer araştırmacılar ile işbirliği yapmaktadır.
Makaleyi görüntülemek için “Hücre içi translasyon için birlikte daha güçlü: doğal ve doğal olmayan baz modifiyeli mRNA” buraya tıklayın.
Kaynak: phys.org
