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工程师设计了一种方法来选择性地开启人体细胞中的 RNA 疗法

导读马萨诸塞州坎布里奇——麻省理工学院和哈佛大学的研究人员设计了一种方法来选择性地开启靶细胞(包括人类细胞)的基因疗法。他们的技术可以检

马萨诸塞州坎布里奇——麻省理工学院和哈佛大学的研究人员设计了一种方法来选择性地开启靶细胞(包括人类细胞)的基因疗法。他们的技术可以检测细胞中特定的信使 RNA 序列,然后该检测会触发从转基因或人工基因中产生特定蛋白质。

由于转基因在错误的细胞中表达时会产生负面甚至危险的影响,因此研究人员希望找到一种方法来减少基因疗法的脱靶效应。区分不同类型细胞的一种方法是读取细胞内的 RNA 序列,这些序列因组织而异。

通过找到一种只有在“读取”细胞内的特定 RNA 序列后才能产生转基因的方法,研究人员开发了一种技术,可以在从再生医学到癌症治疗的应用中微调基因疗法。例如,研究人员可以通过设计他们的系统来识别癌细胞并在这些细胞内产生有毒蛋白质,并在此过程中杀死它们,从而可能创造出新的疗法来摧毁肿瘤。

“这为新兴的 RNA 疗法领域带来了新的控制电路,开辟了下一代 RNA 疗法,这些疗法可以设计为仅以细胞特异性或组织特异性方式开启,”特梅尔教授詹姆斯柯林斯说。麻省理工学院医学工程与科学研究所(IMES)和生物工程系的医学工程与科学,该研究的资深作者。

研究人员说,这种高度靶向的方法基于病毒用来控制宿主细胞中基因翻译的遗传元件,可能有助于避免影响整个身体的治疗的一些副作用。

哈佛大学 Wyss 生物启发工程研究所研究员 Evan Zhao 和 Wyss 研究所麻省理工学院博士后和技术研究员 Angelo Mao 是该研究的主要作者,该研究今天发表在Nature Biotechnology 上。

RNA检测

信使 RNA (mRNA) 分子是编码构建特定蛋白质指令的 RNA 序列。几年前,柯林斯和他的同事们开发了一种方法,利用 RNA 检测作为刺激细胞在细菌细胞中产生特定蛋白质的触发器。该系统的工作原理是引入一种称为“toehold”的 RNA 分子,该分子与编码特定蛋白质的 mRNA 分子的核糖体结合位点结合。(核糖体是根据 mRNA 指令组装蛋白质的地方。)这种结合阻止了 mRNA 被翻译成蛋白质,因为它不能附着在核糖体上。

RNA 立足点还包含一个序列,该序列可以与作为触发器的不同 mRNA 序列结合。如果检测到该目标 mRNA 序列,则脚趾会释放其抓地力,并将被阻断的 mRNA 翻译成蛋白质。这种 mRNA 可以编码任何基因,例如荧光报告分子。该荧光信号为研究人员提供了一种可视化是否检测到目标 mRNA 序列的方法。

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