RNA tròn (circRNA)

Chế độ

RNAs tròn (circRNAs) lần đầu tiên được phát hiện là RNAs không mã hóa vào năm 1979; phải đến năm 2015, các circRNAs được chuyển lục mới được tìm thấy ở ruồi giấm, điều này đã dẫn đến việc nghiên cứu circRNAs in vitro vì mục đích điều trị và phòng ngừa.

circRNAs tự mở rộng và do đó không có cấu trúc thông thường như mũ 5' hoặc đuôi polyA 3'. Cấu trúc này khiến chúng ổn định hơn và kháng lại exonucleases như RNase R.

Các yếu tố cấu trúc của RNA tròn (circRNA)

DNA mẫu để tổng hợp circRNA thường bao gồm vị trí nhập ribosome nội bộ (IRES), khung đọc hở (ORF) và các yếu tố khác quan trọng cho sự tuần hoàn in vitro. Ví dụ, chúng tôi đã thiết kế một plasmid làm mẫu bản chép in vitro (IVT), bao gồm các đoạn đồng nguyên, intron 3’, exon 3’, IRES, ORF, exon 5’ và intron 5’, để chuẩn bị circRNA bằng phương pháp tự cắt nối.

Địa điểm Nhập Ribosome Nội bộ (IRES) thực hiện các vai trò quan trọng trong quá trình dịch mã của cirRNAs. IRES của virus Encephalomyocarditis (EMCV), IRES của virus Coxsackievirus B3 (CVB3), IRES của virus Rhinovirus người B3 (HRV-B3) và các IRES khác đã được sử dụng phổ biến cho quá trình dịch mã tổng hợp in vitro của cirRNAs.

Quá trình cyclization in vivo của tiền chất linear circRNA cung cấp một bước quan trọng trong tổng hợp circRNA, thường thông qua các con đường hóa học, enzym và sự tự nhân bản do ribosome trung gian. Được biết đến như một mốc son trong lĩnh vực này, phương pháp hóa học để sản xuất circRNA, bắt nguồn từ năm 1988, không còn được sử dụng ngày nay vì chi phí cao, năng suất thấp, số lượng lớn sản phẩm phụ và thực tế là nó chỉ phù hợp để cyclization RNA có độ dài lên đến 70 nucleotide.

Các phương pháp enzym để cycl hóa RNA dựa trên enzym của vi khuẩn T4 hoặc ribozyme như T4 DNA ligase (T4 Dnl 1), T4 RNA ligase 1 (T4 Rnl 1) và T4 RNA ligase 2 (T4 Rnl 2). Để tạo ra RNA vòng bằng enzym của vi khuẩn T4, nucleoside monophosphates phải được đặt ở đầu 5' và liên kết với nhóm OH tại đầu 3' của RNA. Vì nucleoside triphosphates được thêm vào trong quá trình phản ứng, IVT RNA chứa guanosine triphosphate (GTP) ở đầu 5’.

Ribozymes là các chuỗi RNA thúc đẩy sự tự cắt nối bằng cách chuyển đổi các phân tử RNA tuyến tính thành circRNA mà không cần thêm enzym. Quá trình tự lắp ráp này bao gồm hai phản ứng transesterification liên tiếp tại các vị trí cụ thể để đảm bảo rằng các sản phẩm cirRNA mong muốn được hình thành. Phương pháp tự cắt nối của nhóm I intron, còn được gọi là PIE (bọc intron và exon), cho phép sản xuất cirRNAs dài hơn 5 kb, đã được nghiên cứu rộng rãi và chứng minh là hữu ích.

Ứng dụng của RNA tròn (circRNA)

Vắc xin circRNA

Giống như mRNA tuyến tính, circRNA có thể được chuyển hóa thành một số protein nhất định trong tế bào đích và kích thích miễn dịch thể dịch và miễn dịch tế bào mạnh mẽ. Gần đây, đã có một số nhóm nghiên cứu phát triển thành công vắc xin circRNA để phòng ngừa COVID-19. Kết quả không chỉ sở hữu những lợi ích của vắc xin mRNA tuyến tính mà còn có độ ổn định tốt hơn và thời gian biểu hiện protein lâu hơn so với mRNA tuyến tính. Do đó, vắc xin circRNA có thể kích thích đáp ứng miễn dịch đầy đủ ngay cả ở liều thấp.

Ngoài ra, một số nhà nghiên cứu cho rằng vắc xin circRNA, với vai trò là thế hệ tiếp theo của mRNA, có thể trở thành công cụ hiệu quả trong tương lai để chống lại các bệnh virus/bệnh khuẩn phổ biến và các bệnh truyền nhiễm mới nổi quan trọng, cũng như trong điều trị ung thư và các bệnh khác.

CircRNA trong liệu pháp CAR/TCR-T

Là một nhà tiên phong trong lĩnh vực RNA tròn, ORNA đã phát triển liệu pháp thụ thể kháng nguyên chimeric (CAR) in situ cho điều trị in situ, sử dụng ORN-101, một loại RNA tròn được bao bọc bởi LNP, để điều chỉnh các tế bào miễn dịch ở bệnh nhân. ORN-101 biểu hiện cao CAR được điều khiển bởi phần tử IRES tối ưu. Trong các mô hình động vật, ORN-101 đã được chứng minh là gây ức chế và phá hủy khối u, cho thấy rằng liệu pháp chống ung thư dựa trên ORN-101 có thể can thiệp vào liệu pháp CAR-T tế bào thông thường.

Ngoài ra, Zhang và cộng sự đã đánh giá khả năng sống sót và hiệu quả điều trị của circRNAs trong liệu pháp thụ thể T-cell (TCR)-T đặc异性 kháng nguyên. Họ thiết kế một circRNA mã hóa pp65-TCR-T nhắm đến epitope pp65 của virus cytomegalovirus (CMV). Ngoài ra, pp65-TCR được chứng minh là biểu hiện trên tế bào T ban đầu trong hơn 7 ngày. Hơn nữa, tế bào circRNA-pp65-TCR-T đặc hiệu và nhất quán tiêu diệt các tế bào ung thư biểu hiện pp65 và HLA, đồng thời đáng kể kéo dài thời gian sống sót của chuột.

Cũng đã được chứng minh rằng các tế bào được chuyển nhiễm với pp65 circRNA có phản ứng miễn dịch tốt hơn so với mRNA tuyến tính.

Giải pháp CRDMO trọn gói của Yaohai dành cho RNA dài mã hóa

Sản phẩm RNA danh mục

Sản Phẩm mRNA Trong Catalog
Sản Phẩm saRNA Trong Catalog
Sản Phẩm circRNA Trong Catalog

Hợp Thành RNA Theo Yêu Cầu

Hợp Thành mRNA Theo Yêu Cầu
Hợp thành saRNA theo yêu cầu
Hợp thành circRNA theo yêu cầu

dịch vụ CDMO mRNA

Phát triển Quy trình
Sản xuất GMP
Điền và hoàn thiện vô khuẩn
Phân tích và kiểm tra

Tất cả danh mục

RNA tròn (circRNA)

Chế độ