Химическая модификация РНК может повысить эффективность мРНК-вакцин.

Исследователи из медицинского центра Джона Хопкинса выявили естественную модификацию РНК, которая может усилить выработку терапевтических белков в клетках, открывая путь для лечения рака, инфекционных заболеваний и аутоиммунных патологий.

Всё может сводиться к химическому обмену. В то время как существующие мРНК-вакцины, в том числе против COVID-19, основаны на модификации, называемой N1-метилпсевдоуридином (m1Ψ), учёные из Университета Джонса Хопкинса предлагают заменить её другой природной модификацией РНК: N4-ацетилцитидином, или ac4C. Их работа, опубликованная в журнале Nature , показывает, что это изменение может значительно увеличить количество белка, производимого клетками из той же дозы мРНК.

Группа исследователей провела эксперименты на выращенных в лаборатории дендритных клетках человека и на клетках печени мышей. Результаты очевидны: рибосомы, клеточные машины, считывающие генетические инструкции для сборки белков, движутся почти вдвое быстрее вдоль нитей мРНК, модифицированных ac4C, чем вдоль нитей, модифицированных m1Ψ.

«Наши методы визуализации показали, что рибосомы движутся почти вдвое быстрее по мРНК, модифицированной ac4C, что позволяет избежать «узких мест» в движении рибосом, наблюдаемых при использовании стандартной для отрасли платформы мРНК», — объясняет Бин Ву, доцент кафедры биофизики и биофизической химии Медицинской школы Джона Хопкинса. Таким образом, это явление молекулярного «узкого места» ограничивает эффективность существующих методов лечения.

Практические последствия могут быть весьма значительными. Если клетки будут производить больше белка из того же количества мРНК, дозы, необходимые для достижения терапевтического эффекта, могут быть снижены. «Наши результаты показывают, что ac4C заставляет клетки производить больше терапевтических белков для борьбы с болезнями, чем платформа мРНК, используемая в настоящее время в промышленности. В конечном итоге это может привести к созданию более эффективных лекарств, требующих меньших доз», — отмечает Ву.

Известно более 170 модификаций РНК, но лишь малая их часть была исследована в терапевтических целях. Ac4C, который, как считается, усиливает трансляцию мРНК и ускоряет синтез белка, пока находится на экспериментальной стадии. Прежде чем рассматривать возможность клинического применения, необходимо продемонстрировать его способность безопасно вызывать эти эффекты в живых организмах.