Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

I ricercatori sviluppano la nuova strategia per migliorare la stabilità del siRNA

L'interferenza del RNA è un meccanismo regolatore del gene in cui l'espressione dei geni specifici downregulated dai microRNAs endogeni o da piccolo RNAs d'interferenza (siRNAs). Sebbene i siRNAs abbiano vasto potenziale per la terapia gene-facente tacere, la loro instabilità è una delle difficoltà per sviluppare agli gli agenti basati siRNA.

Per migliorare la loro stabilità, la maggior parte alle delle droghe basate siRNA sviluppate chimicamente sono modificate nei loro nucleotidi o legami del phosphodiester. Tuttavia, la modifica chimica non è una strategia perfetta per stabilizzazione del siRNA perché l'estesa modifica può interrompere l'attività gene-facente tacere dei siRNAs ed anche indurre la citotossicità.

i siRNAs consistono dei duplex dell'oligonucleotide di 21-23 basi e formano una struttura di elica del Un-modulo in cui le scanalature principali hanno potenziale altamente negativo, quindi le molecole cationiche che possono legare alle scanalature principali si pensano che per stabilizzare i duplex del RNA e li proteggano da fenditura nel liquido organico. Sulla base di questa idea, i chimici organici all'università di Tokyo di scienza recentemente hanno sintetizzato un oligosaccaride cationico artificiale, il oligodiaminogalactose 4mer (ODAGal4), che può legare preferenziale alle scanalature principali dei duplex del RNA per stabilizzazione del siRNA (Iwata, RI. et al. Org. Biomol. Chim. https://doi.org/10.1039/c6ob02690g (2017)).

Ora, Atsushi Irie ed il suo collega all'istituto metropolitano di Tokyo di scienza medica in collaborazione con il gruppo all'università di Tokyo di scienza hanno sviluppato una nuova strategia per stabilizzazione del siRNA facendo uso di ODAGal4 combinato con modifica del fosforotioato di RNAs. Nello studio pubblicato online il 9 settembre nei rapporti scientifici, i ricercatori hanno provato che ODAGal4 migliora forte la stabilità biologica e termica dei siRNAs in vitro.

I ricercatori indicano che ODAGal4 ha parecchie caratteristiche uniche per i siRNAs di stabilizzazione. In primo luogo, ODAGal4 può migliorare la stabilità di vari siRNAs indipendenti dalla sequenza di nucleotide perché ODAGal4 lega ai legami del phosphodiester dei duplex del RNA ma non ai nucleobases dei nucleotidi. Inoltre, d'importanza, ODAGal4 non compromette gene-facendo tacere l'attività di alcuni siRNAs. Questo carattere di ODAGal4 è nel forte contrasto a quelli delle modifiche chimiche conosciute, che possono interrompere gene-fare tacere l'attività dei siRNAs. ODAGal4, quindi, ha grande potenziale per stabilizzazione del siRNA, essendo ampiamente applicabile alle varie alle droghe basate siRNA.

Secondariamente, l'effetto di ODAGal4 su stabilizzazione del siRNA più ulteriormente è migliorato tramite modifica chimica dei siRNAs; in particolare, ODAGal4 migliora prominente la stabilità di RNAs con i legami del fosforotioato. Questo miglioramento nella stabilità del siRNA è superiore a quello osservato per altre modifiche chimiche (per esempio, 2' - acido nucleico O-metilico e bloccato e 2' - nucleotidi di deoxy-2'-fluoro) suggerenti che ODAGal4 combinato con modifica del fosforotioato sia altamente efficace per i siRNAs di stabilizzazione.

Infine, gli altri beni notevoli di ODAGal4 sono la sua specificità obbligatoria ai duplex del RNA; ODAGal4 lega l'elica del RNA del Un-modulo ma non l'elica del DNA del B-modulo né RNA/DNA unico incagliato. Sebbene i vari delivery system del gene che consistono dei polimeri cationici siano stati messi a punto per stabilizzare i nucleotidi, le strutture molecolari dei polimeri non sono destinate specificamente per legare ai nucleotidi.

Il legame dei polimeri ai nucleotidi conta sull'interazione ionica fra loro e quindi i complessi di polycation sono inclini inducono la citotossicità dovuto il legame non specifico dei polimeri ad altre biomolecole. Nel profondo contrasto, ODAGal4 sfugge a dal causare la citotossicità a causa della sua associazione limitata con l'alta affinità ai duplex del RNA.

Il nostro scopo sarà l'applicazione di ODAGal4 per agli gli agenti basati siRNA. Sebbene dovremmo studiare in vivo gli esperimenti per confermare ed ampliare i nostri risultati, sottoliniamo che ODAGal4 presenta un grande vantaggio come miglioramento della stabilità del siRNA ed ha un potenziale per la diminuzione la dose totale e della frequenza dell'amministrazione alle delle droghe basate siRNA nell'applicazione futura.„  

Atsushi Irie, istituto metropolitano di Tokyo di scienza medica

Source:
Journal reference:

Irie, A., et al. (2020) An artificial cationic oligosaccharide combined with phosphorothioate linkages strongly improves siRNA stability. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-020-71896-w.