Circular RNAs (circRNAs) blev først opdaget som ikke-kodende RNAs i 1979; det var først i 2015, at transkriberede circRNAs blev fundet i Drosophila, hvilket førte til studiet af in vitro circRNAs til terapeutiske og præventive formål.
circRNAs er selvudvidende og har derfor ikke en konventionel struktur såsom en 5' cap eller en 3' polyA hale. Denne struktur gør dem mere stabile og modstandsdygtige over for exonukleaser som RNase R.
Strukturkomponenter af Circular RNA (circRNA)
Skabelondna'en til circRNA-syntese omfatter typisk et intern ribosomindtrædningssted (IRES), et åbent læsevindue (ORF) og andre, der er afgørende for in vitro-cirkulation. For eksempel designede vi en plasmid som skabelon for in vitro-transkription (IVT), som består af homologiarmer, 3' intron, 3' exon, IRES, ORF, 5' exon og 5' intron, for at forberede circRNA ved selv-splicing-metoder.
Intern Ribosom Entry Site (IRES) udfører vigtige roller i oversættelsen af cirRNAs. Encephalomyocarditis virus (EMCV) IRES, coxsackievirus B3 (CVB3) IRES, human rhinovirus B3 (HRV-B3) IRES og andre IRES er blevet almindeligt brugt til oversættelsen af den vitro syntese af cirRNAs.
In vivo cyklisering af circRNA-lineære prækursorer udgør en vigtig trin i circRNA-syntesen, normalt gennem kemiske, enzymatiske og ribosom-medierede selv-replikationsveje. Kendetegnet som en milepæl på området, blev den kemiske metode til produktion af circRNA introduceret i 1988, men bruges ikke længere i dag pga. dens høje omkostninger, lave udbytte, mange biprodukter og at den kun er egnet til cyklisering af RNAs op til 70 nukleotider i længde.
Enzygotiske metoder til cyclisering af RNA er baseret på bakteriofage T4-enzymers eller ribozomer som f.eks. T4 DNA ligase (T4 Dnl 1), T4 RNA ligase 1 (T4 Rnl 1) og T4 RNA ligase 2 (T4 Rnl 2). For at danne cirkulært RNA ved hjælp af T4-bakteriofageenzymmer skal nukleosidmonofosfat være placeret på 5' enden og konjugeret til OH-gruppen på 3' enden af RNA. Da nukleosidtrifosfat føjes til under reaktionen, indeholder IVT-RNA guanosintrifosfat (GTP) på 5’ enden.
Ribozomer er RNA-sekvenser, der fremmer selv-splicing ved at konvertere lineære RNA-molekyler til circRNA uden behov for yderligere enzymers. Selv-sammenlægningsprocessen involverer to på hinanden følgende transesterifikationsreaktioner på specifikke steder for at sikre, at de ønskede cirRNA-produkter dannes. Gruppe I intron selv-splicing-metoden, også kendt som PIE (intron og ekson indpakning), der gør det muligt at producere cirRNAs længere end 5 kb, er blevet omfattende undersøgt og har vist sig at være nyttig.
Anvendelse af Circular RNA (circRNA)
CircRNA-vacciner
Ligesom lineære mRNAs kan circRNAs konverteres til bestemte proteiner i målceller og inducere en robust humoral og celledeltagende immunforsvar. Nylig har nogle forskningsteam med succes udviklet circRNA-vacciner til forebyggelse af COVID-19. Deres resultater har ikke blot besiddet fordelene ved lineære mRNA-vacciner, men også vist en bedre stabilitet og en længere varighed for proteinekspression end lineære mRNA. Derfor kan circRNA-vacciner inducere tilstrækkelige immunresponser endog ved lave doser.
Desuden mener nogle forskere, at circRNA-vacciner, som næste generations mRNAs, muligvis vil blive effektive værktøjer i fremtiden til bekæmpelse af almindelige virus-/bakterielle sygdomme og store nyopståede smitsomme sygdomme, samt til behandling af kræft og andre sygdomme.
CircRNA i CAR/TCR-T-terapi
Som en pioner inden for området cirkulær RNA har ORNA udviklet in situ chimeric antigen receptor (CAR) terapi til in situ behandling, der udnytter ORN-101, et LNP-indkapslet cirkulært RNA, til at modulere immunceller hos patienter. ORN-101 viser høj udtrykning af CAR styret af et optimeret IRES-element. I dyreforsøg blev vist, at ORN-101 kunne fremkalde tumbekæmpelse og -nedbrydning, hvilket antyder, at ORN-101-baserede anticancerterapiers kan interferere med konventionelle CAR-T-celletreninger.
Desuden vurderede Zhang et al. overlevelsen og terapeutiske effekten af circRNAs i antigen-specifikke T-cell receptor (TCR)-T terapi. De designerede et circRNA kodende pp65-TCR-T rettet mod pp65-epitopet af cytomegalovirus (CMV). Desuden blev vist, at pp65-TCR blev udtrykt på primære T celler i over 7 dage. Desuden dræbte circRNA-pp65-TCR-T cellerne specifikt og konsistent pp65- og HLA-udtrykkende tumorceller og forlængede betydeligt musenes overlevelsestid.
Det blev også vist, at celler, der var transfekteret med pp65 circRNA, udviste bedre immunrespons sammenlignet med lineær mRNA.
Yaohais Bio-Pharma En-Stops-Løsning CRDMO til Lang-Coding RNA
|
Katalog RNA-produkter
- Katalog mRNA-produkter
- Katalog saRNA-produkter
- Katalog circRNA Produkter
|
Tilpasset RNA Syntese
- Tilpasset mRNA Syntese
- Tilpasning af saRNA Syntese
- Tilpasning af circRNA Syntese
|
mRNA CDMO-tjenester
- Procesudvikling
- GMP-produktion
- Aseptisk udfyldning og færdigbehandling
- Analyse og testing
|
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
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
