تم اكتشاف RNAs الدائرية (circRNAs) لأول مرة على أنها RNAs غير مشفرة في عام 1979؛ لم يتم العثور على circRNAs المكتوبة في ذبابة الفاكهة حتى عام 2015، مما أدى إلى دراسة circRNAs في المختبر للأغراض العلاجية والوقائية.
إن circRNAs تتوسع ذاتيًا، وبالتالي لا تحتوي على بنية تقليدية مثل غطاء 5' أو ذيل polyA 3'. هذا الهيكل يجعلها أكثر استقرارًا ومقاومة للنوكليازات الخارجية مثل RNase R.
عناصر هيكل الحمض النووي الريبي الدائري (circRNA)
يشتمل نموذج DNA لتخليق circRNA عادةً على موقع دخول الريبوسوم الداخلي (IRES)، وإطار القراءة المفتوح (ORF)، وغيرها من العناصر المهمة للتداول في المختبر. على سبيل المثال، قمنا بتصميم بلازميد كما هو الحال في قالب النسخ المختبري (IVT)، والذي يتكون من أذرع متماثلة، 3' إنترون، 3' إكسون، IRES، ORF، 5' إكسون، و 5' إنترون، لإعداد circRNA عن طريق الربط الذاتي طُرق.
يؤدي موقع دخول الريبوسوم الداخلي (IRES) أدوارًا مهمة في ترجمة cirRNAs. فيروس التهاب الدماغ والعضلة القلب (EMCV) IRES، فيروس كوكساكي B3 (CVB3) IRES، فيروس الأنف البشري B3 (HRV-B3) IRES و IRES الأخرى تم استخدامها بشكل شائع لترجمة تخليق cirRNAs في المختبر
يوفر التدوير في الجسم الحي لسلائف circRNA الخطية خطوة مهمة في تخليق circRNA، عادةً من خلال مسارات التكاثر الذاتي الكيميائية والإنزيمية والريبوسومية. يُعرف النهج الكيميائي لإنتاج circRNA بأنه علامة فارقة في هذا المجال، والذي نشأ في عام 1988، ولم يعد يُستخدم اليوم بسبب تكلفته العالية، وإنتاجيته المنخفضة، وعدد كبير من المنتجات الثانوية، وحقيقة أنه مناسب فقط للتدوير. RNAs يصل طولها إلى 70 نيوكليوتيدات.
تعتمد الطرق الأنزيمية لتدوير الحمض النووي الريبي (RNA) على إنزيمات البكتيريا T4 أو الريبوزيمات مثل T4 DNA ligase (T4 Dnl 1)، وT4 RNA ligase 1 (T4 Rnl 1)، وT4 RNA ligase 2 (T4 Rnl 2). لتكوين RNA دائري بواسطة إنزيمات العاثيات البكتيرية T4، يجب أن تكون النيوكليوزيدات الأحادية الفوسفات موجودة عند الطرف 5' ومقترنة بمجموعة OH عند الطرف 3' من الحمض النووي الريبي. نظرًا لأنه يتم إضافة نوكليوسيد ثلاثي الفوسفات أثناء التفاعل، فإن IVT RNA يحتوي على جوانوسين ثلاثي الفوسفات (GTP) في نهاية 5'.
الريبوزيمات هي تسلسلات RNA التي تعزز الربط الذاتي عن طريق تحويل جزيئات RNA الخطية إلى circRNA دون الحاجة إلى إنزيمات إضافية. تتضمن عملية التجميع الذاتي تفاعلين متتاليين من تفاعلات الأسترة في مواقع محددة للتأكد من تشكيل منتجات cirRNA المرغوبة. تمت دراسة طريقة الربط الذاتي للمجموعة الأولى من الإنترون، والمعروفة أيضًا باسم PIE (تغليف الإنترون والإكسون)، والتي تسمح بإنتاج cirRNAs أطول من 5 كيلو بايت، على نطاق واسع وأثبتت فائدتها.
تطبيق الحمض النووي الريبي الدائري (circRNA)
لقاحات CircRNA
مثل mRNA الخطي، يمكن تحويل circRNAs إلى بروتينات معينة في الخلايا المستهدفة وتحفيز المناعة الخلطية والخلوية القوية. في الآونة الأخيرة، نجحت بعض الفرق البحثية في تطوير لقاحات circRNA للوقاية من كوفيد-19. لم تمتلك نتائجهم فوائد لقاحات mRNA الخطية فحسب، بل تفاخرت أيضًا باستقرار أفضل ومدة أطول للتعبير البروتيني عن mRNA الخطي. لذلك، يمكن للقاحات circRNA أن تحفز استجابات مناعية كافية حتى عند الجرعات المنخفضة.
بالإضافة إلى ذلك، يعتقد بعض الباحثين أن لقاحات circRNA، مثل الجيل التالي من mRNA، قد تصبح أدوات فعالة في المستقبل لمكافحة الأمراض الفيروسية/البكتيرية الشائعة والأمراض المعدية الناشئة الرئيسية، وكذلك لعلاج السرطان وغيره من الأمراض.
CircRNA في علاج CAR / TCR-T
باعتبارها رائدة في مجال الحمض النووي الريبي الدائري، تعمل ORNA على تطوير علاج مستقبلات المستضد الخيميري (CAR) في الموقع للعلاج الموضعي الذي يستخدم مع ORN-101، وهو RNA الدائري المغلف بـ LNP، لتعديل الخلايا المناعية لدى المرضى. يقدم ORN-101 تعبيرًا عاليًا عن السيارة التي يقودها عنصر IRES المُحسّن. في النماذج الحيوانية، تبين أن ORN-101 يحفز قمع الورم وتدميره، مما يشير إلى أن العلاجات المضادة للسرطان المعتمدة على ORN-101 قد تتداخل مع العلاج التقليدي لخلايا CAR-T.
وبالإضافة إلى ذلك، تشانغ وآخرون. تقييم الجدوى والفعالية العلاجية للـ circRNAs في علاجات مستقبلات الخلايا التائية الخاصة بمستضد معين (TCR) -T. لقد صمموا ترميز circRNA pp65-TCR-T الذي يستهدف الحلقة pp65 للفيروس المضخم للخلايا (CMV). بالإضافة إلى ذلك، تم إثبات التعبير عن pp65-TCR في الخلايا التائية الأولية لأكثر من 7 أيام. بالإضافة إلى ذلك، قتلت خلايا circRNA-pp65-TCR-T على وجه التحديد وباستمرار الخلايا السرطانية المعبرة عن pp65 وHLA وأطالت بشكل كبير وقت بقاء الفئران.
وقد تبين أيضًا أن الخلايا المنقولة بواسطة pp65 circRNA أظهرت استجابات مناعية أفضل مقارنةً بالـ mRNA الخطي.
حل CRDMO الشامل من شركة Bio-Pharma من شركة Yaohai للحمض النووي الريبوزي (RNA) طويل الترميز
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
لا
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
