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Método de la ruptura para rastrear las moléculas del mRNA con fluorescencia

Los investigadores en la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, han tenido éxito en desarrollar un método para etiqueta las moléculas del mRNA, y de tal modo para seguir, en tiempo real, su camino a través de las células, usando un microscopio - sin afectar a sus propiedades o actividad subsiguiente. La ruptura podía ser de gran importancia en la facilitación del revelado del nuevo remedio ARN-basado.

oferta ARN-basada de la terapéutica un alcance de nuevas oportunidades de prevenir, de tratar y potencialmente de curar enfermedades. Pero actualmente, el lanzamiento de la terapéutica del ARN en la célula es ineficaz. Para que la nueva terapéutica satisfaga su potencial, los métodos del lanzamiento necesitan ser optimizados. Ahora, un nuevo método, presentado recientemente en el gorrón altamente mirado de la sociedad de substancia química americana, puede ofrecer una pieza del rompecabezas importante de vencer estos retos y tomar al revelado una medida importante adelante.

Puesto que nuestro método puede ayudar a resolver uno de los problemas más grandes para el descubrimiento y el revelado de la droga, vemos que esta investigación puede facilitar un movimiento del paradigma de las drogas tradicionales a la terapéutica ARN-basada.”

Marco Wilhelmsson, profesor, departamento de la química e ingeniería química, Universidad Tecnológica de Chalmers, y uno de los autores principales del artículo

Haciendo el mRNA fluorescente sin afectar a su actividad natural

La investigación detrás del método se ha hecho en colaboración con químicos y los biólogos en Chalmers y la compañía AstraZeneca de los biopharmaceuticals, a través su Centro Común de Investigación, de FoRmulaEx así como de un grupo de investigación en el Pasteur Institute, París.

El método implica el reemplazar de uno de los bloques huecos del ARN por una variante fluorescente, que, aparte de esa característica, mantiene las propiedades naturales de la base original. Las unidades fluorescentes se han desarrollado con la ayuda de una química especial, y los investigadores han mostrado que puede entonces ser utilizada para producir el ARN de mensajero (mRNA), sin afectar a la capacidad del mRNA de ser traducido a una proteína a la velocidad natural. Esto representa una ruptura que se ha hecho nunca antes con éxito. La fluorescencia además permite que los investigadores sigan las moléculas funcionales del mRNA en el tiempo real, considerando cómo los toman en las células con la ayuda de un microscopio.

Un reto cuando el trabajo con el mRNA es que las moléculas son muy grandes y cargadas, pero al mismo tiempo frágil. No pueden conseguir en las células directamente y deben por lo tanto ser empaquetadas. El método que ha probado la más acertado hasta la fecha utiliza las gotitas muy pequeñas conocidas como nanoparticles del lípido para encapsular el mRNA. Todavía hay una gran necesidad de desarrollar los nuevos y más eficientes nanoparticles del lípido - algo en el cual los investigadores de Chalmers también están trabajando. Para poder hacer eso, es necesario entender cómo el mRNA se toma en las células. La capacidad de vigilar, en tiempo real, cómo los nanoparticles del lípido y el mRNA se distribuyen a través de la célula es por lo tanto una herramienta importante.

“La gran ventaja de este método es que podemos ahora ver fácilmente adonde en la célula el mRNA entregado entra, y en qué células se forma la proteína, sin la capacidad proteína-que traduce natural del ARN que pierde,” dice Elin Esbjörner, profesor adjunto en el departamento para la biología y la biotecnología y el segundo autor importante del artículo.

Información crucial para el descubrimiento óptimo de la droga

Los investigadores en esta área pueden utilizar el método para ganar mayor conocimiento de cómo los trabajos de proceso de la absorción, así acelerar y aerodinamizar el proceso del descubrimiento del nuevo remedio. El nuevo método ofrece un conocimiento más exacto y más detallado que los métodos actuales para estudiar el ARN bajo un microscopio.

“Hasta ahora, no ha sido posible medir el régimen y la eficiencia naturales con los cuales el ARN actúa en la célula. Esto significa que usted consigue las respuestas incorrectas a las preguntas que usted hace al intentar desarrollar una nueva droga. Por ejemplo, si usted quiere una respuesta a qué régimen ocurre un proceso, y su método le da una respuesta que sea un quinto del correcto, descubrimiento de la droga llega a ser difícil,” explica a Marco Wilhelmsson.

En la manera a la utilización - directamente en el filete de la capota 100 de IVA

Cuando los investigadores realizaron lo que podría hacer una diferencia su método y cómo es importante el nuevo conocimiento está para el campo, hicieron sus resultados disponibles lo más rápidamente posible. Recientemente, la academia sueca real de las ciencias de ingeniería (IVA) incluyó el proyecto en sus 100 anuales lo enumera y también destacó como determinado importante para aumentar elasticidad social a las crisis. Para asegurar la comercialización útil del método, los investigadores han presentado una solicitud de patente y están proyectando para una compañía del efecto, con el apoyo de las empresas de Chalmers de la incubadora de asunto y de la oficina de la innovación de Chalmers.

Source:
Journal reference:

Baladi, T., et al. (2021) Stealth Fluorescence Labeling for Live Microscopy Imaging of mRNA Delivery. Journal of the American Chemical Society. doi.org/10.1021/jacs.1c00014.