Малая интерферирующая РНК - Small interfering RNA

Смотрите также: РНК-интерференция

Посредническая интерференция РНК в культивируемых клетках млекопитающих.

Малая интерферирующая РНК (миРНК), иногда известный как короткая интерферирующая РНК или же подавление РНК, это класс двухцепочечная РНК некодирующая РНК молекулы, обычно 20-27 пар оснований по длине похож на miRNA, и работает в РНК-интерференция (RNAi) путь. Это мешает выражение специфических генов с комплементарными нуклеотидными последовательностями путем деградации мРНК после транскрипции, предотвращая перевод.[1]

Структура

SiRNA Structure2.svg

Встречающиеся в природе миРНК имеют четко выраженную короткую (обычно от 20 до 24 частей) структуру.бп ) двухцепочечная РНК (дцРНК) с фосфорилированный 5 'концов и гидроксилированный 3 'заканчивается двумя нависающими нуклеотидами. Дайсер фермент катализирует производство миРНК из длинных дцРНК и маленькие шпильки РНК.[2] миРНК также могут быть введены в клетки посредством трансфекция. Поскольку в принципе любой ген может быть сбил благодаря синтетической миРНК с комплементарной последовательностью миРНК являются важным инструментом для проверки функции генов и нацеливания лекарств в постгеномную эпоху.

История

В 1998 г. Эндрю Файер в Институт науки Карнеги в Вашингтоне и Крейг Мелло в Массачусетский университет в Вустере обнаружил РНКи механизм при работе над экспрессией генов у нематоды, Caenorhabditis elegans.[3] Они выиграли Нобелевская премия за их исследования с РНКи в 2006 г. миРНК и их роль в пост-транскрипционный подавление гена (PTGS) был обнаружен у растений Дэвид Баулкомб группа в Sainsbury Laboratory в Норвич, Англия и сообщается в Наука в 1999 году.[4] Томас Тушль и коллеги вскоре сообщили в Природа что синтетические миРНК могут индуцировать РНКи в клетках млекопитающих.[5] В 2001 году экспрессия определенного гена была успешно подавлена ​​путем введения химически синтезированной siRNA в клетки млекопитающих (Tuschl et al). Эти открытия привели к всплеску интереса к использованию РНКи для биомедицинские исследования и разработка лекарств. Значительные разработки в терапии миРНК были сделаны как с органическими (на основе углерода), так и с неорганическими (на основе неуглерода). наночастицы, которые были успешны в доставка лекарства в мозг, предлагая многообещающие методы доставки терапевтических средств людям. Однако применение siRNA на людях имело значительные ограничения на пути к успеху. Один из них не соответствует цели. Также существует вероятность, что эти методы лечения могут вызвать врожденный иммунитет.[3] Модели на животных не смогли точно представить степень этого ответа у людей. Следовательно, изучение эффектов терапии миРНК было сложной задачей.

В последние годы были одобрены методы лечения миРНК, и были созданы новые методы для решения этих проблем. Есть одобренные методы лечения, доступные для коммерческого использования, и некоторые из них в настоящее время ожидают одобрения.[нужна цитата ]

Механизм

Механизм, с помощью которого природная siRNA вызывает молчание генов посредством репрессии трансляции, происходит следующим образом:

siRNA Механизм
  1. Длинная дцРНК (которая может происходить из шпильки, комплементарных РНК и РНК-зависимых РНК-полимераз) расщепляется эндо-рибонуклеазой, называемой Дайсер. Дайсер разрезает длинную дцРНК с образованием короткой интерферирующей РНК или миРНК; это то, что позволяет молекулам образовывать РНК-индуцированный комплекс молчания (RISC).
  2. Как только миРНК попадает в клетку, она включается в другие белки с образованием RISC.
  3. Как только миРНК становится частью комплекса RISC, миРНК разворачивается с образованием одноцепочечной миРНК.
  4. Нить, которая является термодинамически менее стабильной из-за спаривания оснований на 5´ конце, выбирается, чтобы оставаться частью RISC-комплекса.
  5. Одноцепочечная миРНК, которая является частью комплекса RISC, теперь может сканировать и находить комплементарную мРНК.
  6. Как только одноцепочечная миРНК (часть комплекса RISC) связывается со своей мРНК-мишенью, она индуцирует мРНК расщепление.
  7. Теперь мРНК разрезается и распознается клеткой как аномальная. Это вызывает деградацию мРНК и, в свою очередь, отсутствие трансляции мРНК в аминокислоты, а затем в белки. Таким образом подавляется ген, кодирующий эту мРНК.

миРНК также похожа на miRNA, однако miRNA происходят из более коротких продуктов РНК петли, обычно заставляя гены молчать путем репрессии перевод, и обладают более широкой специфичностью действия, тогда как миРНК обычно работают путем расщепления мРНК перед трансляцией и обладают 100% комплементарностью, что обеспечивает очень высокую специфичность к мишеням.[6]

Индукция РНКи с использованием миРНК или их биосинтетических предшественников

Дайсер протеин, окрашенный белковый домен.

Джин нокдаун к трансфекция экзогенной миРНК часто бывает неудовлетворительным, поскольку эффект носит временный характер, особенно в быстро делящихся клетках. Это можно преодолеть, создав вектор выражения для миРНК. Последовательность миРНК модифицируется для введения короткой петли между двумя цепями. Результирующий стенограмма представляет собой короткую шпилечную РНК (shRNA), которая может быть преобразована в функциональную siRNA посредством Дайсер в обычном режиме.[7] Типичные кассеты транскрипции используют РНК-полимераза III промотор (например, U6 или H1) для управления транскрипцией малых ядерных РНК (мяРНК) (U6 участвует в сплайсинг генов; H1 - это РНКаза компонент РНКазы Р человека). Предполагается, что полученный транскрипт siRNA затем обрабатывается Дайсер.

Эффективность нокдауна гена также можно улучшить, используя сжатие клеток.[8]

Активность миРНК в РНКи в значительной степени зависит от ее способности связываться с РНК-индуцированным комплексом подавления (RISC). Связывание дуплексной миРНК с RISC сопровождается раскручиванием и расщеплением смысловой цепи эндонуклеазами. Оставшийся комплекс антисмысловая цепь-RISC может затем связываться с мРНК-мишенями для инициации подавления транскрипции.[9]

Активация РНК

Было обнаружено, что дцРНК может также активировать экспрессию генов, механизм, который был назван «активацией генов, индуцированной малой РНК» или РНКа. Было показано, что дцРНК, нацеленные на промоторы генов, индуцируют мощную активацию транскрипции ассоциированных генов. РНКа была продемонстрирована в клетках человека с использованием синтетических дцРНК, получивших название «малые активирующие РНК» (saRNAs ). В настоящее время неизвестно, консервативна ли РНКа у других организмов.[10]

Посттранскрипционное молчание генов

Посттранскрипционное молчание гена, индуцированное миРНК, начинается со сборки РНК-индуцированный комплекс сайленсинга (RISC). Комплекс подавляет экспрессию определенных генов, расщепляя молекулы мРНК, кодирующие гены-мишени. Чтобы начать процесс, одна из двух цепей миРНК, направляющая цепь (антисмысловая цепь), будет загружена в RISC, в то время как другая цепь, пассажирская цепь (смысловая цепь), будет разрушена. Определенные ферменты Dicer могут нести ответственность за загрузку направляющей цепи в RISC.[11] Затем siRNA сканирует и направляет RISC к идеально комплементарной последовательности молекул мРНК.[12] Считается, что расщепление молекул мРНК катализируется доменом Piwi белков Argonaute RISC. Молекула мРНК затем точно разрезается путем разрыва фосфодиэфирной связи между нуклеотидами-мишенями, которые спарены с остатками миРНК 10 и 11, считая от 5’-конца.[13] Это расщепление приводит к фрагментам мРНК, которые в дальнейшем разрушаются клеточным экзонуклеазы. Фрагмент 5 'деградировал с его 3 'конец к экзосома в то время как 3 'фрагмент деградировал от своего 5 'конец на 5 '-3' экзорибонуклеазу 1 (XRN1 ).[14] Диссоциация цепи мРНК-мишени от RISC после расщепления позволяет заглушить большее количество мРНК. Этому процессу диссоциации могут способствовать внешние факторы, обусловленные Гидролиз АТФ.[13]

Иногда расщепления целевой молекулы мРНК не происходит. В некоторых случаях эндонуклеолитическое расщепление фосфодиэфирного остова может быть подавлено несовпадением миРНК и целевой мРНК вблизи сайта расщепления. В других случаях белки Argonaute RISC не имеют эндонуклеаза активность, даже если мРНК-мишень и миРНК идеально спарены.[13] В таких случаях экспрессия гена будет подавлена ​​механизмом, индуцированным miRNA.[12]

Упрощенная версия метода пинг-понга, включающая белки Aubergine (Aub) и Argonaute-3 (Ago3), расщепляющие 3 'и 5' концы piRNA.

Piwi-взаимодействующие РНК несут ответственность за подавление транспозонов и не являются миРНК.[нужна цитата ]

Проблемы: как избежать неспецифических эффектов

Поскольку РНКи пересекается с рядом других путей, неудивительно, что иногда неспецифические эффекты запускаются экспериментальным введением миРНК.[15][16] Когда клетка млекопитающего встречает двухцепочечную РНК, такую ​​как миРНК, она может принять ее за побочный вирусный продукт и вызвать иммунный ответ. Кроме того, поскольку структурно связанные микроРНК модулировать экспрессию генов в основном за счет неполных взаимодействий пар оснований комплементарности с мишенью мРНК, введение миРНК может вызвать непреднамеренное отклонение от цели. Химические модификации siRNA могут изменять термодинамические свойства, что также приводит к потере однонуклеотидной специфичности.[17]

Врожденный иммунитет

Введение слишком большого количества миРНК может привести к неспецифическим событиям из-за активации врожденных иммунных ответов.[18] Большинство данных на сегодняшний день предполагают, что это, вероятно, связано с активацией PKR сенсора дцРНК, хотя может также участвовать ген I, индуцируемый ретиноевой кислотой (RIG-I).[19] Также описана индукция цитокинов через toll-подобный рецептор 7 (TLR7). Химическая модификация siRNA используется для снижения активации врожденного иммунного ответа на функцию генов и терапевтическое применение. Одним из многообещающих методов снижения неспецифических эффектов является преобразование миРНК в микроРНК.[20] МикроРНК встречаются в природе, и, используя этот эндогенный путь, можно добиться сходного нокдауна гена при сравнительно низких концентрациях образующихся миРНК. Это должно минимизировать неспецифические эффекты.

Вне таргетинга

Нецелевое использование - еще одна проблема для использования миРНК в качестве инструмента нокдауна гена.[16] Здесь гены с неполной комплементарностью непреднамеренно подавляются миРНК (фактически, миРНК действует как миРНК), что приводит к проблемам в интерпретации данных и потенциальной токсичности. Это, однако, может быть частично решено путем разработки соответствующих контрольных экспериментов, и в настоящее время разрабатываются алгоритмы конструирования миРНК для получения миРНК, свободных от мишени. Анализ экспрессии в масштабе всего генома, например, с помощью технологии микрочипов, можно затем использовать для проверки этого и дальнейшего уточнения алгоритмов. В статье 2006 года из лаборатории доктора Хворовой говорится о вовлечении участков длиной 6 или 7 пар оснований, начиная с позиции 2, в соответствие siRNA с областями 3'UTR в генах, не являющихся мишенями.[21]

Адаптивные иммунные ответы

Простые РНК могут быть плохими иммуногенами, но можно легко создать антитела против комплексов РНК-белок. Многие аутоиммунные заболевания видят эти типы антител. Еще не было сообщений об антителах против миРНК, связанных с белками. Некоторые методы доставки siRNA соединяют полиэтиленгликоль (PEG) с олигонуклеотидом, уменьшая выведение и улучшая период полужизни в кровотоке. Однако недавно Regado Biosciences пришлось прекратить крупное испытание фазы III аптамера ПЭГилированной РНК против фактора IX из-за серьезной анафилактической реакции на часть РНК ПЭГ. Эта реакция в некоторых случаях приводила к смерти и вызывает серьезные опасения по поводу доставки siRNA, когда задействованы ПЭГилированные олигонуклеотиды.[22]

Насыщение механизма RNAi

Трансфекция миРНК в клетки обычно снижает экспрессию многих генов, однако также наблюдается повышенная регуляция генов. Повышение экспрессии генов можно частично объяснить предсказанными генами-мишенями эндогенных miRNA. Вычислительный анализ более чем 150 экспериментов по трансфекции миРНК поддерживает модель, в которой экзогенные миРНК могут насыщать эндогенный аппарат РНКи, что приводит к дерепрессии генов, регулируемых эндогенными миРНК.[23] Таким образом, хотя миРНК могут вызывать нежелательные эффекты вне мишени, то есть непреднамеренное подавление мРНК посредством частичного совпадения последовательностей между миРНК и мишенью, насыщение аппарата РНКи является еще одним отличным неспецифическим эффектом, который включает дерепрессию генов, регулируемых miРНК. и приводит к аналогичным проблемам в интерпретации данных и потенциальной токсичности.[24]

Химическая модификация

SiRNA механизм.pdf

siRNA были химически модифицированы для усиления их терапевтических свойств, таких как повышенная активность, повышенная стабильность сыворотки, меньшее количество нецелевых и пониженная иммунологическая активация. Подробная база данных всех таких химических модификаций создается вручную как siRNAmod в научной литературе.[25] Химическая модификация siRNA также может непреднамеренно привести к потере однонуклеотидной специфичности.[26]

Терапевтические приложения и проблемы

Учитывая способность сбивать, по сути, любой интересующий ген, РНКи через миРНК вызвали большой интерес как к основным[27] и прикладная биология.

Одна из самых больших проблем для терапии на основе siRNA и RNAi - внутриклеточная доставка.[28] siRNA также имеет слабую стабильность и фармакокинетический поведение.[29] Доставка миРНК через наночастицы показал обещание.[28] миРНК олигосы in vivo уязвимы для разложения плазмой и тканями эндонуклеазы и экзонуклеазы[30] и показали лишь небольшую эффективность в локализованных местах доставки, таких как человеческий глаз.[31] Доставка чистой ДНК организмам-мишеням является сложной задачей, поскольку ее большой размер и структура не позволяют ей легко распространяться по мембраны.[28] Олиго siRNA обходят эту проблему из-за их небольшого размера 21-23 олигонуклеотидов.[32] Это позволяет осуществлять доставку с помощью средств доставки наноразмеров, называемых нановекторами.[31]

Хороший нановектор для доставки миРНК должен защищать миРНК от деградации, обогащать миРНК в органе-мишени и способствовать поглощению миРНК клетками.[30] Три основные группы нановекторов siRNA: липидные, нелипидные органические и неорганические.[30] Липид нановекторы на основе отлично подходят для доставки миРНК в солидные опухоли,[30] но для других видов рака могут потребоваться другие органические нановекторы на нелипидной основе, такие как циклодекстрин на основе наночастиц.[30][33]

Было показано, что миРНК, доставляемые с помощью наночастиц на основе липидов, обладают терапевтическим потенциалом для Центральная нервная система (ЦНС) расстройства.[34] Расстройства центральной нервной системы не редкость, но гематоэнцефалический барьер (BBB) ​​часто блокирует доступ потенциальных терапевтических средств к мозг.[34] Было показано, что миРНК, которые нацелены на белки оттока на поверхности ГЭБ и заглушают их, создают увеличение проницаемости ГЭБ.[34] миРНК, доставляемая через наночастицы на основе липидов, способна полностью пересекать ГЭБ.[34]

Огромная трудность в доставке siRNA - это проблема нецелевого действия.[28][31] Поскольку гены считываются в обоих направлениях, существует вероятность того, что даже если предполагаемая антисмысловая цепь миРНК считывается и нокаутирует целевую мРНК, смысловая цепь миРНК может нацеливаться на другой белок, участвующий в другой функции.[35]

Результаты фазы I первых двух исследований терапевтической РНКи (указаны для возрастная дегенерация желтого пятна, aka AMD) сообщил в конце 2005 г., что миРНК хорошо переносятся и обладают подходящими фармакокинетическими свойствами.[36]

В фазе 1 клинического исследования 41 пациент с запущенным раком. метастазированный в печень были вводимая РНКи доставлено через липидные наночастицы. РНКи нацелены на два гена, кодирующие ключевые белки роста раковых клеток, фактор роста эндотелия сосудов, (VEGF ) и белок веретена кинезина (KSP ). Результаты показали клиническую пользу: рак либо стабилизировался через шесть месяцев, либо у некоторых пациентов произошел регресс метастазов. Фармакодинамика анализ биопсия образцы от пациентов показали присутствие конструкций РНКи в образцах, доказывая, что молекулы достигли намеченной цели.[37][38]

Испытания, подтверждающие концепцию, показали, что миРНК, нацеленная на Эболу, могут быть эффективны в качестве постконтактной профилактики у людей, при этом 100% нечеловеческих приматов выживают после смертельной дозы Заирского эболавируса, самого летального штамма.[39]

Внутриклеточная доставка

Доставка миРНК внутрь клетки продолжает оставаться проблемой. Существует три основных метода доставки миРНК, которые различаются по эффективности и токсичности.

Трансфекция

В этом методе siRNA сначала должна быть сконструирована против целевого гена. Как только миРНК настроена против гена, она должна быть эффективно доставлена ​​с помощью протокола трансфекции. Доставка обычно осуществляется катионные липосомы, полимерные наночастицы и липидное сопряжение.[40] Этот метод выгоден тем, что он может доставлять миРНК к большинству типов клеток, имеет высокую эффективность и воспроизводимость и предлагается на коммерческой основе. Наиболее распространенные коммерческие реагенты для трансфекция миРНК являются Липофектамин и неоновая трансфекция. Однако он не совместим со всеми типами клеток и имеет низкую эффективность in vivo.[41][42]

Электропорация

Основная статья: Электропорация

Электрические импульсы также используются для внутриклеточной доставки миРНК в клетки. Клеточная мембрана состоит из фосфолипидов, что делает ее чувствительной к электрическому полю. Когда инициируются быстрые, но мощные электрические импульсы, молекулы липидов переориентируются, претерпевая тепловые фазовые переходы из-за нагрева. Это приводит к образованию гидрофильных пор и локализованным возмущениям в липидной двухслойной клеточной мембране, что также вызывает временную потерю полупроницаемости. Это позволяет ускользать от многих внутриклеточных компонентов, таких как ионы и метаболиты, а также одновременно поглощать лекарства, молекулярные зонды и нуклеиновые кислоты. Для клеток, которые трудно трансфектировать, предпочтительна электропорация, однако гибель клеток более вероятна при использовании этого метода.[43]

Этот метод использовался для доставки миРНК, нацеленной на VEGF, в ксенотрансплантаты опухолей у мышей nude, что привело к значительному подавлению роста опухоли.[44]

Вирусно-опосредованная доставка

Эффекты подавления генов трансфицированной сконструированной миРНК обычно временны, но эту трудность можно преодолеть с помощью подхода РНКи. Доставка этой миРНК из ДНК-матриц может осуществляться с помощью нескольких рекомбинантных вирусных векторов на основе ретровируса, аденоассоциированного вируса, аденовирус, и лентивирус.[45] Последний является наиболее эффективным вирусом, который стабильно доставляет миРНК к клеткам-мишеням, поскольку он может трансдуцировать неделящиеся клетки, а также напрямую нацеливаться на ядро.[46] Эти специфические вирусные векторы были синтезированы для эффективного облегчения siRNA, которая нежизнеспособна для трансфекции в клетки. Другой аспект состоит в том, что в некоторых случаях синтетические вирусные векторы могут интегрировать миРНК в геном клетки, что обеспечивает стабильную экспрессию миРНК и долговременный нокдаун гена. Этот метод выгоден тем, что он in vivo и эффективен для трудно трансфицируемых клеток. Однако возникают проблемы, поскольку он может запускать противовирусные реакции в некоторых типах клеток, приводя к мутагенным и иммуногенным эффектам.

Этот метод потенциально может использоваться в подавлении генов центральной нервной системы для лечения болезнь Хантингтона.[47]

Текущие методы лечения

Спустя десятилетие после открытия РНКи В 1993 г. фармацевтический сектор вложил значительные средства в исследования и разработку терапии миРНК. У этой терапии есть несколько преимуществ перед небольшими молекулами и антителами. Его можно проводить ежеквартально или каждые шесть месяцев. Еще одно преимущество состоит в том, что, в отличие от низкомолекулярных и моноклональных антител, которым необходимо распознавать специфическую конформацию белка, миРНК функционирует посредством Уотсон-Крик спаривание оснований с мРНК. Следовательно, любая молекула-мишень, которую необходимо обрабатывать с высокой аффинностью и специфичностью, может быть выбрана, если доступна правильная нуклеотидная последовательность.[29] Одной из самых больших проблем, которые необходимо было преодолеть исследователям, было определение и создание системы доставки, через которую лекарства будут проникать в организм. И что иммунная система часто ошибочно принимает методы лечения РНКи как остатки инфекционных агентов, которые могут вызвать иммунный ответ.[3] Модели на животных не точно отражали степень иммунного ответа, который наблюдался у людей, и, несмотря на обещание в лечении, инвесторы отказались от РНКи.[3]

Однако было несколько компаний, которые продолжили разработку РНКи-терапии для людей. Alnylam Pharmaceuticals, Sirna Therapeutics и Dicerna Pharmaceuticals - лишь немногие из компаний, которые все еще работают над выводом на рынок препаратов для лечения РНКи. Стало известно, что почти все виды терапии миРНК, вводимые в кровоток, накапливаются в печени. Вот почему большинство первых мишеней для лекарств были заболеваниями, поражающими печень. Неоднократные опытно-конструкторские работы также пролили свет на улучшение химического состава РНК молекула для снижения иммунного ответа, в результате чего побочные эффекты практически отсутствуют.[48] Ниже перечислены некоторые одобренные методы лечения или методы лечения, находящиеся в стадии разработки.

Alnylam Pharmaceuticals

В 2018 г. Алнилам фармацевтические препараты стала первой компанией, которая одобрила терапию миРНК FDA. Онпатро (патисиран) был одобрен для лечения полинуэропатии наследственной транстиретин-опосредованной (hATTR) амилоидоз у взрослых. hATTR - редкое, прогрессирующее изнурительное состояние. От него страдают 50 000 человек во всем мире. Чтобы доставлять лекарство непосредственно в печень, миРНК заключена в липидную наночастицу. Молекула siRNA останавливает производство амилоидных белков, препятствуя производству РНК аномальных белков TTR. Это предотвращает накопление этих белков в разных органах тела и помогает пациентам справиться с этим заболеванием.[нужна цитата ]

Другие варианты лечения hATTR - ортотопическая трансплантация печени (ОТП), которая потенциально может помочь, если болезнь все еще находится на ранней стадии. Однако ОТП может только замедлить прогрессирование заболевания, но не лечить его. Существуют также препараты с небольшими молекулами, которые обеспечивают временное облегчение. До выпуска Onpattro возможности лечения hATTR были ограничены. После одобрения Onpattro FDA наградило Alnylam званием «Прорыв в терапии», которое присваивается лекарствам, предназначенным для лечения серьезных заболеваний и являющимся существенным улучшением по сравнению с любой доступной терапией. Он также был удостоен звания орфанных лекарств, присваиваемых тем препаратам, которые предназначены для безопасного лечения состояний, затрагивающих менее 200 000 человек.[49]

В 2019 году FDA одобрило вторую терапию РНКи, гивлаари (гивосиран), используемую для лечения острой печеночной порфирии (AHP). Заболевание возникает из-за накопления токсичных порфобилиноген (PBG) молекулы, которые образуются при производстве гема. Эти молекулы накапливаются в разных органах, и это может привести к симптомам или приступам AHP.

Гивлаари - это препарат миРНК, который подавляет экспрессию синтаза аминолевулиновой кислоты 1 (ALAS1), фермент печени, участвующий на ранней стадии образования гема. Подавление ALAS1 снижает уровни нейротоксических промежуточных продуктов, вызывающих симптомы AHP.[29]

Годы исследований привели к лучшему пониманию методов лечения миРНК, помимо тех, которые влияют на печень. В настоящее время Alnylam Pharmaceuticals занимается лечением амилоидоз и расстройства ЦНС, такие как Болезнь Хантингтона и Болезнь Альцгеймера.[3] Они также недавно стали партнерами Regeneron Pharmaceuticals разработать методы лечения заболеваний ЦНС, глаз и печени.

По состоянию на 2020 год ONPATTRO и GIVLAARI доступны для коммерческого применения, а две миРНК, люмасиран (ALN-GO1) и инклюзиран, были поданы на заявку на новое лекарство в FDA. Несколько siRNA проходят фазу 3 клинических исследований, и больше кандидатов находятся на ранней стадии развития.[29] В 2020 году Alnylam и Vir Pharmaceuticals объявили о партнерстве и начали работу над РНКи-терапией, которая будет лечить тяжелые случаи COVID-19.

Другими компаниями, добившимися успеха в разработке линейки методов лечения миРНК, являются Dicerna Pharmaceuticals, партнеры Эли Лили и Arrowhead Pharmaceuticals в партнерстве с Джонсон и Джонсон. Несколько других крупных фармацевтических компаний, таких как Amgen и АстраЗенека также вложили значительные средства в терапию миРНК, поскольку они видят потенциальный успех этой области биологических препаратов.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лагана А., Венециано Д., Руссо Ф., Пульвиренти А., Джуньо Р., Кроче С. М., Ферро А. (2015). «Вычислительный дизайн искусственных молекул РНК для регуляции генов». Методы молекулярной биологии. 1269: 393–412. Дои:10.1007/978-1-4939-2291-8_25. ISBN  978-1-4939-2290-1. ЧВК  4425273. PMID  25577393.
  2. ^ Бернштейн Э., Кауди А.А., Хаммонд С.М., Хэннон Г.Дж. (январь 2001 г.). «Роль бидентатной рибонуклеазы на этапе инициации РНК-интерференции». Природа. 409 (6818): 363–6. Bibcode:2001Натура.409..363Б. Дои:10.1038/35053110. PMID  11201747. S2CID  4371481.
  3. ^ а б c d е Эйзенштейн М (16 октября 2019 г.). "Американские горки фармацевтики и терапии РНК". Природа. 574 (7778): S4 – S6. Bibcode:2019Натура 574С ... 4Э. Дои:10.1038 / d41586-019-03069-3. S2CID  204741280.
  4. ^ Гамильтон AJ, Баулкомб округ Колумбия (октябрь 1999 г.). «Вид малой антисмысловой РНК в посттранскрипционном молчании генов у растений». Наука. 286 (5441): 950–2. Дои:10.1126 / science.286.5441.950. PMID  10542148. S2CID  17480249.
  5. ^ Эльбашир С.М., Харборт Дж., Лендекель В., Ялчин А., Вебер К., Тушл Т. (май 2001 г.). «Дуплексы 21-нуклеотидной РНК опосредуют РНК-интерференцию в культивируемых клетках млекопитающих». Природа. 411 (6836): 494–8. Bibcode:2001Натура.411..494E. Дои:10.1038/35078107. PMID  11373684. S2CID  710341.
  6. ^ Мак GS (июнь 2007 г.). «МикроРНК переходит к делу». Природа Биотехнологии. 25 (6): 631–8. Дои:10.1038 / nbt0607-631. PMID  17557095. S2CID  35357127.
  7. ^ «РНК-интерференция (РНКи)». Получено 27 июля 2018.
  8. ^ Шареи А., Золдан Дж., Адамо А., Сим В.Й., Чо Н, Джексон Е. и др. (Февраль 2013). «Безвекторная микрофлюидная платформа для внутриклеточной доставки». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (6): 2082–7. Bibcode:2013ПНАС..110.2082С. Дои:10.1073 / pnas.1218705110. ЧВК  3568376. PMID  23341631.
  9. ^ Данехолт, Б. (2006). «Дополнительная информация: вмешательство РНК». Премия за новеллу в области физиологии и медицины.
  10. ^ Ли Л. (2008). «Активация малых РНК-опосредованных генов». В Моррис К.В. (ред.). РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый уровень сложности. Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-25-7.
  11. ^ Ли Ю.С., Накахара К., Фам Дж. У., Ким К., Хе З., Сонтхаймер Э. Дж., Картью Р. У. (апрель 2004 г.). «Различная роль Dicer-1 и Dicer-2 у Drosophila в путях сайленсинга siRNA / miRNA». Клетка. 117 (1): 69–81. Дои:10.1016 / s0092-8674 (04) 00261-2. PMID  15066283. S2CID  6683459.
  12. ^ а б Картью Р. У., Зонтхаймер Э. Дж. (Февраль 2009 г.). «Происхождение и механизмы миРНК и миРНК». Клетка. 136 (4): 642–55. Дои:10.1016 / j.cell.2009.01.035. ЧВК  2675692. PMID  19239886.
  13. ^ а б c Томари Ю., Заморе П.Д. (март 2005 г.). «Перспектива: машины для РНКи». Гены и развитие. 19 (5): 517–29. Дои:10.1101 / gad.1284105. PMID  15741316.
  14. ^ Орбан Т.И., Изаурральде Э. (апрель 2005 г.). «Для распада мРНК, нацеленных на RISC, требуется XRN1, лыжный комплекс и экзосома». Rna. 11 (4): 459–69. Дои:10.1261 / rna.7231505. ЧВК  1370735. PMID  15703439.
  15. ^ Джексон А.Л., Линсли П.С. (январь 2010 г.). «Распознавание и предотвращение нецелевых эффектов siRNA для идентификации мишеней и терапевтического применения». Обзоры природы. Открытие наркотиков. 9 (1): 57–67. Дои:10.1038 / nrd3010. PMID  20043028. S2CID  20903257.
  16. ^ а б Вульф TM, Мелтон Д.А., Дженнингс К.Г. (август 1992 г.). «Специфичность антисмысловых олигонуклеотидов in vivo». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 89 (16): 7305–9. Bibcode:1992PNAS ... 89,7305 Вт. Дои:10.1073 / пнас.89.16.7305. ЧВК  49698. PMID  1380154.
  17. ^ Дуа П, Ю Дж. У., Ким С., Ли Д. К. (сентябрь 2011 г.). «Модифицированная структура siRNA с выступом из одного нуклеотида преодолевает обычное siRNA-опосредованное сайленсинг вне мишени». Молекулярная терапия. 19 (9): 1676–87. Дои:10.1038 / мт.2011.109. ЧВК  3182346. PMID  21673662.
  18. ^ Уайтхед К.А., Дальман Дж. Э., Лангер Р.С., Андерсон Д.Г. (17 июня 2011 г.). «Молчание или стимуляция? SiRNA доставки и иммунной системы». Ежегодный обзор химической и биомолекулярной инженерии. 2 (1): 77–96. Дои:10.1146 / annurev-chembioeng-061010-114133. PMID  22432611. S2CID  28803811.
  19. ^ Мацумия Т, Стаффорини Д.М. (2010). «Функция и регуляция гена-I, индуцируемого ретиноевой кислотой». Критические обзоры в иммунологии. 30 (6): 489–513. Дои:10.1615 / critrevimmunol.v30.i6.10. ЧВК  3099591. PMID  21175414.
  20. ^ Барой Т., Соренсен К., Линдеберг М.М., Френген Э. (июнь 2010 г.). «конструкции экспрессии shRNA, созданные непосредственно из олигонуклеотидных последовательностей siRNA». Молекулярная биотехнология. 45 (2): 116–20. Дои:10.1007 / s12033-010-9247-8. PMID  20119685. S2CID  24309609.
  21. ^ Бирмингем А., Андерсон Е.М., Рейнольдс А., Илсли-Тайри Д., Лик Д., Федоров Ю. и др. (Март 2006 г.). «3 'совпадения семян UTR, но не общая идентичность, связаны с нецелевыми РНКи». Методы природы. 3 (3): 199–204. Дои:10.1038 / nmeth854. PMID  16489337. S2CID  52809577.
  22. ^ Виттруп А., Либерман Дж. (Сентябрь 2015 г.). «Снятие болезни: отчет о достижениях в области терапии миРНК». Обзоры природы. Генетика. 16 (9): 543–52. Дои:10.1038 / nrg3978. ЧВК  4756474. PMID  26281785.
  23. ^ Хан А.А., Бетель Д., Миллер М.Л., Сандер С., Лесли К.С., Маркс Д.С. (июнь 2009 г.). «Трансфекция малых РНК глобально нарушает регуляцию генов эндогенными микроРНК». Природа Биотехнологии. 27 (6): 549–55. Дои:10.1038 / nbt.1543. ЧВК  2782465. PMID  19465925.
  24. ^ Гримм Д., Стритз К.Л., Джоплинг К.Л., Сторм Т.А., Пандей К., Дэвис С.Р. и др. (Май 2006 г.). «Смертельный исход у мышей из-за перенасыщения клеточных путей микроРНК / коротких шпилечных РНК». Природа. 441 (7092): 537–41. Bibcode:2006Натура 441..537Г. Дои:10.1038 / природа04791. PMID  16724069. S2CID  15118504.
  25. ^ Дар С.А., Такур А., Куреши А., Кумар М. (январь 2016 г.). «siRNAmod: база данных экспериментально подтвержденных химически модифицированных siRNA». Научные отчеты. 6 (1): 20031. Bibcode:2016НатСР ... 620031D. Дои:10.1038 / srep20031. ЧВК  4730238. PMID  26818131.
  26. ^ Hickerson RP, Smith FJ, Reeves RE, Contag CH, Leake D, Leachman SA и др. (Март 2008 г.). «Однонуклеотид-специфическое нацеливание siRNA в доминантно-негативной модели кожи». Журнал следственной дерматологии. 128 (3): 594–605. CiteSeerX  10.1.1.465.8240. Дои:10.1038 / sj.jid.5701060. PMID  17914454.
  27. ^ Алексеев О.М., Ричардсон Р.Т., Алексеев О., О'Ранд М.Г. (май 2009 г.). «Анализ профилей экспрессии генов в клетках HeLa в ответ на сверхэкспрессию или опосредованное siRNA истощение NASP». Репродуктивная биология и эндокринология. 7 (1): 45. Дои:10.1186/1477-7827-7-45. ЧВК  2686705. PMID  19439102.
  28. ^ а б c d Петрокка Ф, Либерман Дж (февраль 2011 г.). «Перспектива и проблема терапии рака на основе РНК-интерференции». Журнал клинической онкологии. 29 (6): 747–54. Дои:10.1200 / JCO.2009.27.6287. PMID  21079135. S2CID  15337692.
  29. ^ а б c d Ху Б., Чжун Л., Вен Й, Пэн Л., Хуан Ю., Чжао Ю., Лян С Дж. (Июнь 2020 г.). «Терапевтическая миРНК: современное состояние». Передача сигналов и таргетная терапия. 5 (1): 101. Дои:10.1038 / с41392-020-0207-х. ЧВК  7305320. PMID  32561705.
  30. ^ а б c d е Шен Х, Сун Т, Феррари М (июнь 2012 г.). «Нановекторная доставка миРНК для терапии рака». Генная терапия рака. 19 (6): 367–73. Дои:10.1038 / cgt.2012.22. ЧВК  3842228. PMID  22555511.
  31. ^ а б c Бернетт Дж. С., Росси Дж. Дж. (Январь 2012 г.). «Терапия на основе РНК: текущий прогресс и перспективы на будущее». Химия и биология. 19 (1): 60–71. Дои:10.1016 / j.chembiol.2011.12.008. ЧВК  3269031. PMID  22284355.
  32. ^ Эльбашир С.М., Лендекель В., Тушл Т. (январь 2001 г.). «РНК-интерференция опосредуется 21- и 22-нуклеотидными РНК». Гены и развитие. 15 (2): 188–200. Дои:10.1101 / gad.862301. ЧВК  312613. PMID  11157775.
  33. ^ Heidel JD, Yu Z, Liu JY, Rele SM, Liang Y, Zeidan RK и др. (Апрель 2007 г.). «Введение приматам, не являющимся человеком, возрастающих внутривенных доз нацеленных наночастиц, содержащих миРНК субъединицы M2 рибонуклеотидредуктазы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (14): 5715–21. Дои:10.1073 / pnas.0701458104. ЧВК  1829492. PMID  17379663.
  34. ^ а б c d Гомес М.Дж., Драйер Дж., Брюэр Дж., Мартинс С., Брандл М., Сарменто Б. (апрель 2016 г.). «Новый подход к модели гематоэнцефалического барьера на основе фосфолипидных везикул: развитие мембран и проницаемость наночастиц, нагруженных siRNA». Журнал мембрановедения. 503: 8–15. Дои:10.1016 / j.memsci.2016.01.002.
  35. ^ Шукла Р.С., Цинь Б., Ченг К. (октябрь 2014 г.). «Пептиды, используемые для доставки малых некодирующих РНК». Молекулярная фармацевтика. 11 (10): 3395–408. Дои:10.1021 / mp500426r. ЧВК  4186677. PMID  25157701.
  36. ^ Тэнси Б. (11 августа 2006 г.). «Перспективный глазной препарат от фирмы S.F. / Лечение дегенерации желтого пятна препятствует передаче сообщений РНК». SFGATE.
  37. ^ «Исследование впервые демонстрирует терапевтический эффект подавления генов РНКи при лечении рака» (Пресс-релиз). Институт онкологии Валль д'Эброн. 11 февраля 2013 г.
  38. ^ Табернеро Дж., Шапиро Дж. И., ЛоРуссо П. М., Сервантес А., Шварц Г. К., Вайс Дж. Дж. И др. (Апрель 2013). «Первое испытание на людях терапевтического средства РНК-интерференции, направленного на VEGF и KSP, у онкологических больных с поражением печени». Открытие рака. 3 (4): 406–17. Дои:10.1158 / 2159-8290.CD-12-0429. PMID  23358650.
  39. ^ Geisbert TW, Lee AC, Robbins M, Geisbert JB, Honko AN, Sood V и др. (Май 2010 г.). «Постконтактная защита приматов, не являющихся людьми, от смертельного заражения вирусом Эбола с помощью РНК-интерференции: исследование, подтверждающее правильность концепции». Ланцет. 375 (9729): 1896–905. Дои:10.1016 / S0140-6736 (10) 60357-1. ЧВК  7138079. PMID  20511019.
  40. ^ Фанелли А (2016). «Трансфекция: In vitro Трансфекция ». Получено 5 декабря 2017.
  41. ^ Дженсен К., Андерсон Дж. А., Гласс Е. Дж. (Апрель 2014 г.). «Сравнение доставки малой интерферирующей РНК (миРНК) в макрофаги, полученные из моноцитов крупного рогатого скота, путем трансфекции и электропорации». Ветеринарная иммунология и иммунопатология. 158 (3–4): 224–32. Дои:10.1016 / j.vetimm.2014.02.002. ЧВК  3988888. PMID  24598124.
  42. ^ Chatterjea MN (2012). Учебник медицинской биохимии (8-е изд.). Нью-Дели: издательство Jaypee Brothers Medical. п. 304.
  43. ^ «Способы доставки миРНК в клетки млекопитающих». 13 октября 2016 г.
  44. ^ Такей Y (2014). «Электропорация-опосредованная доставка миРНК в опухоли». Методы молекулярной биологии. 1121: 131–8. Дои:10.1007/978-1-4614-9632-8_11. ISBN  978-1-4614-9631-1. PMID  24510818.
  45. ^ Талвар Г.П., Хаснаин С., Зарин С.К. (январь 2016 г.). Учебник биохимии, биотехнологии, смежной и молекулярной медицины (4-е изд.). PHI Learning Private Limited. п. 873. ISBN  978-81-203-5125-7.
  46. ^ Моррис К.В., Росси Дж. Дж. (Март 2006 г.). «Опосредованная лентивирусами доставка миРНК для противовирусной терапии». Генная терапия. 13 (6): 553–8. Дои:10.1038 / sj.gt.3302688. ЧВК  7091755. PMID  16397511.
  47. ^ Камбон К., Деглон Н. (2013). «Опосредованный лентивирусами перенос генов siRNA для лечения болезни Хантингтона». Методы молекулярной биологии. 1010: 95–109. Дои:10.1007/978-1-62703-411-1_7. ISBN  978-1-62703-410-4. PMID  23754221.
  48. ^ Тиманн К., Росси Дж. Дж. (Июнь 2009 г.). «Текущее состояние, проблемы и перспективы терапии на основе РНКи». EMBO Молекулярная медицина. 1 (3): 142–51. Дои:10.1002 / emmm.200900023. ЧВК  3378126. PMID  20049714.
  49. ^ «FDA одобряет первую в своем роде таргетную терапию на основе РНК для лечения редкого заболевания» (Пресс-релиз). Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 10 августа 2018.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка