RNAs دایره‌ای (circRNAs) اولین بار در سال ۱۹۷۹ به عنوان RNAs غیر کدگذار شناسایی شدند؛ تا سال ۲۰۱۵ که circRNAs نوشته شده در مگس معمولی پیدا شد، که منجر به مطالعهٔ circRNAs در محیط آزمایشگاهی برای اهداف درمانی و جلوگیری شد.
circRNAs خود را گسترش می‌دهند و بنابراین ساختار متعارفی مانند کلاهک ۵' یا دنبالهٔ polyA ۳' ندارند. این ساختار آنها را پایدارتر و مقاوم‌تر نسبت به exoribonucleases مانند RNase R می‌کند.
عناصر ساختاری RNA دایره‌ای (circRNA)
DNA الگو برای합ش circRNA معمولا شامل سایت ورود ریبوزوم داخلی (IRES)، قلمرو خواندن باز (ORF) و دیگر عناصری است که برای چرخش در محیط آزمایشگاهی حیاتی هستند. به عنوان مثال، ما یک پلاسمید طراحی کردیم که به عنوان الگوی IVT شامل اعضای هم‌خوانی، intron ۳'، exon ۳'، IRES، ORF، exon ۵' و intron ۵' است، تا با روش‌های خود-جفت‌بندی circRNA تهیه کنیم.
سایت ورود ریبوزوم داخلی (IRES) نقش‌های مهمی در ترجمهٔ cirRNAs ایفا می‌کند. IRES ویروس انفرctalomyocarditis (EMCV)، IRES ویروس coxsackievirus B3 (CVB3)، IRES ویروس human rhinovirus B3 (HRV-B3) و دیگر IRESها به طور معمول برای ترجمهٔ سنتز درون زیستی cirRNAs استفاده شده‌اند.
سیکل‌بندی درون زیستی پیش‌نیازهای خطی circRNA یک مرحلهٔ مهم در سنتز circRNA است، معمولاً از طریق مسیرهای شیمیایی، انزیمی و خود‌تکثیری تحت تأثیر ریبوزوم انجام می‌شود. که به عنوان یک میلsteen در این حوزه شناخته می‌شود، رویکرد شیمیایی برای تولید circRNA که در سال ۱۹۸۸ آغاز شد، به علت هزینه‌های بالا، عملکرد کم، تعداد زیاد محصولات جانبی و اینکه فقط برای سیکل‌بندی RNAs با طول کمتر از ۷۰ نوکلئوتید مناسب است، امروزه دیگر استفاده نمی‌شود.
روش‌های آنزیمی برای چرخه‌زدن RNA بر پایه آنزیم‌های فاج T4 یا ریبوزیم‌ها مانند لیگاز DNA T4 (T4 Dnl 1)، لیگاز RNA T4 1 (T4 Rnl 1) و لیگاز RNA T4 2 (T4 Rnl 2) استوار هستند. برای تشکیل RNA دایره‌ای با استفاده از آنزیم‌های فاج T4، نوکلئوزید مونوفسفات باید در انتهای 5' قرار گیرد و به گروه OH در انتهای 3' RNA متصل شود. چرا که طی واکنش، نوکلئوزید تریfosfatها اضافه می‌شوند، بنابراین RNA IVT شامل گوانوزین تریfosfat (GTP) در انتهای 5' خواهد بود.
ریبوزیم‌ها دنباله‌های RNA هستند که خودشان را به صورت خودکار اسپلایس می‌کنند و بدون نیاز به آنزیم‌های اضافی، مولکول‌های RNA خطی را به circRNA تبدیل می‌کنند. فرآیند خودجمع‌بندی شامل دو واکنش پی‌در‌پی transesterification در نقاط مشخصی است که برای تضمین ایجاد محصولات cirRNA مورد نظر است. روش خوداسپلایس گروه I اینترون، که به عنوان PIE (حذف اینترون و اکسون) نیز شناخته می‌شود، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و کاربردی ثابت شده است که اجازه تولید circRNAs بلندتر از 5 کیلوبایت را می‌دهد.
استفاده از آر ان ای دایره‌ای (circRNA)
واکسن‌های circRNA
مانند آر ان ای خطی، آر ان ای دایره‌ای می‌تواند به پروتئین‌های خاصی در سلول‌های هدف تبدیل شود و واکنش قوی عارضی و سلولی را برانگیزد. اخیراً، چند تیم تحقیقاتی با موفقیت واکسن‌های circRNA برای جلوگیری از کووید-۱۹ توسعه داده‌اند. نتایج آنها نه تنها مزایای واکسن‌های آر ان ای خطی را داشته است، بلکه پایداری بهتر و مدت زمان بیشتری برای بیان پروتئین نسبت به آر ان ای خطی داشته است. بنابراین، واکسن‌های circRNA حتی در دوزهای پایین می‌توانند واکنش‌های ایمنی مناسبی را برانگیزند.
علاوه بر این، برخی از محققان فکر می‌کنند که واکسن‌های circRNA، به عنوان آر ان ای نسل بعدی، ممکن است در آینده ابزارهای مؤثری برای مقابله با بیماری‌های ویروسی/بکتریایی معمولی و بیماری‌های آلودگی عفونی جدید مهم، و همچنین برای درمان سرطان و سایر بیماری‌ها شوند.
آر ان ای دایره‌ای در درمان CAR / TCR-T
به عنوان نوپیشگان در زمینه RNA دایره‌ای، ORNA به توسعه درمان در مکان با استفاده از پذیرنده آنتیژن کیمریک (CAR) پرداخته است که از ORN-101، یک RNA دایره‌ای درون ذرات LNP، برای تنظیم سلول‌های ایمنی در بیماران استفاده می‌کند. ORN-101 بیان بالای پذیرنده CAR را تحت کنترل عناصر IRES بهینه‌سازی‌شده نشان می‌دهد. در مدل‌های حیوانی، ORN-101 نشان داده شده که می‌تواند فشار و تخریب تومور را به وجود بیاورد، که نشان می‌دهد درمان‌های ضدسرطان مبتنی بر ORN-101 ممکن است با درمان های کنوانسیونال CAR-T مداخله کنند.
علاوه بر این، ژانگ و همکاران Viability و کارایی درمانی circRNAs را در درمان‌های TCR-T خاص آنتیژن ارزیابی کردند. آنها یک circRNA طراحی کردند که pp65-TCR-T را هدف قرار می‌دهد که به سمت اپیتوب pp65 ویروس سیتومگالو (CMV) جهت‌گیری می‌کند. علاوه بر این، pp65-TCR نشان داده شده که بیش از 7 روز روی سلول‌های T اصلی بیان می‌شود. علاوه بر این، سلول‌های circRNA-pp65-TCR-T به طور خاص و ثابت سلول‌های توموری که pp65 و HLA را بیان می‌کنند را کشتند و به طور معناداری زمان بقا موش‌ها را افزایش دادند.
نشان داده شد که سلول های تراستکت شده با pp65 circRNA واکنش های ایمنی بهتری نسبت به mRNA خطی نشان می دهند.
راه حل یک مرجع CRDMO بیو فارما Yaohai برای RNA کدگذاری طولانی
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
