RNA tròn (circRNA)

Phương thức

RNA tròn (circRNA) lần đầu tiên được phát hiện dưới dạng RNA không mã hóa vào năm 1979; phải đến năm 2015, các CircRNA được phiên mã mới được tìm thấy ở Drosophila, dẫn đến việc nghiên cứu các CircRNA trong ống nghiệm cho mục đích điều trị và phòng ngừa.

CircRNA có khả năng tự mở rộng và do đó không có cấu trúc thông thường như đầu 5' hoặc đuôi polyA 3'. Cấu trúc này làm cho chúng ổn định hơn và có khả năng chống lại các exonuclease như RNase R.

Các yếu tố cấu trúc của RNA tròn (circRNA)

DNA mẫu để tổng hợp CircRNA thường bao gồm vị trí xâm nhập ribosome bên trong (IRES), khung đọc mở (ORF) và các vị trí khác rất quan trọng cho tuần hoàn in vitro. Ví dụ: chúng tôi đã thiết kế mẫu plasmid dưới dạng phiên mã in vitro (IVT), bao gồm các nhánh tương đồng, 3' intron, 3' exon, IRES, ORF, 5' exon và 5' intron, để chuẩn bị CircRNA bằng cách tự nối phương pháp.

Trang web nhập Ribosome nội bộ (IRES) thực hiện các vai trò quan trọng trong việc dịch mã các cirRNA. Virus viêm não cơ tim (EMCV) IRES, coxsackievirus B3 (CVB3) IRES, human rhovirus B3 (HRV-B3) IRES và các IRES khác thường được sử dụng để dịch mã tổng hợp cirRNA trong ống nghiệm

Quá trình tạo vòng in vivo của các tiền chất tuyến tính CircRNA cung cấp một bước quan trọng trong quá trình tổng hợp CircRNA, thường thông qua các con đường tự sao chép qua trung gian hóa học, enzyme và ribosome. Được biết đến như một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực này, phương pháp hóa học để sản xuất CircRNA, bắt nguồn từ năm 1988, ngày nay không còn được sử dụng vì chi phí cao, năng suất thấp, số lượng sản phẩm phụ cao và thực tế là nó chỉ thích hợp cho quá trình tuần hoàn hóa. RNA có chiều dài lên tới 70 nucleotide.

Các phương pháp enzyme để tuần hoàn RNA dựa trên các enzyme hoặc ribozyme của thể thực khuẩn T4 như T4 DNA ligase (T4 Dnl 1), T4 RNA ligase 1 (T4 Rnl 1) và T4 RNA ligase 2 (T4 Rnl 2). Để tạo thành RNA vòng nhờ các enzyme của vi khuẩn T4, nucleoside monophosphate phải nằm ở đầu 5' và liên hợp với nhóm OH ở đầu 3' của RNA. Vì nucleoside triphosphate được thêm vào trong quá trình phản ứng nên IVT RNA chứa guanosine triphosphate (GTP) ở đầu 5'.

Ribozyme là các chuỗi RNA thúc đẩy quá trình tự phân tách bằng cách chuyển đổi các phân tử RNA tuyến tính thành CircRNA mà không cần thêm enzyme. Quá trình tự lắp ráp bao gồm hai phản ứng chuyển hóa este liên tiếp tại các vị trí cụ thể để đảm bảo rằng các sản phẩm cirRNA mong muốn được hình thành. Phương pháp tự ghép intron nhóm I, còn được gọi là PIE (đóng gói intron và exon), cho phép sản xuất các cirRNA dài hơn 5 kb, đã được nghiên cứu rộng rãi và chứng minh là hữu ích.

Ứng dụng RNA tuần hoàn (circRNA)

Vắc xin CircRNA

Giống như các mRNA tuyến tính, các CircRNA có thể được chuyển đổi thành một số protein nhất định trong tế bào đích và tạo ra khả năng miễn dịch tế bào và dịch thể mạnh mẽ. Gần đây, có một số nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công vắc xin CircRNA để ngăn ngừa Covid-19. Kết quả của họ không chỉ mang lại những lợi ích của vắc xin mRNA tuyến tính mà còn thể hiện tính ổn định tốt hơn và thời gian biểu hiện protein lâu hơn so với mRNA tuyến tính. Do đó, vắc xin CircRNA có thể tạo ra phản ứng miễn dịch đầy đủ ngay cả ở liều thấp.

Ngoài ra, một số nhà nghiên cứu cho rằng vắc xin CircRNA, giống như các mRNA thế hệ tiếp theo, có thể trở thành công cụ hiệu quả trong tương lai để chống lại các bệnh do vi rút/vi khuẩn thông thường và các bệnh truyền nhiễm mới nổi, cũng như điều trị ung thư và các bệnh khác.

CircRNA trong liệu pháp CAR / TCR-T

Là người tiên phong trong lĩnh vực RNA vòng, ORNA đã phát triển liệu pháp thụ thể kháng nguyên khảm (CAR) tại chỗ cho liệu pháp tại chỗ sử dụng ORN-101, một RNA vòng bao bọc LNP, để điều chỉnh các tế bào miễn dịch ở bệnh nhân. ORN-101 thể hiện mức độ biểu hiện cao của CAR được điều khiển bởi phần tử IRES được tối ưu hóa. Trong mô hình động vật, ORN-101 đã được chứng minh là có tác dụng ức chế và tiêu diệt khối u, cho thấy các liệu pháp chống ung thư dựa trên ORN-101 có thể cản trở liệu pháp tế bào CAR-T thông thường.

Ngoài ra, Zhang và cộng sự. đã đánh giá khả năng tồn tại và hiệu quả điều trị của CircRNA trong các liệu pháp thụ thể tế bào T đặc hiệu của kháng nguyên (TCR) -T. Họ đã thiết kế một CircRNA mã hóa pp65-TCR-T nhắm vào epitop pp65 của cytomegalovirus (CMV). Ngoài ra, pp65-TCR được chứng minh là biểu hiện trên các tế bào T sơ cấp trong hơn 7 ngày. Ngoài ra, các tế bào CircRNA-pp65-TCR-T tiêu diệt một cách đặc biệt và nhất quán các tế bào khối u biểu hiện pp65- và HLA, đồng thời kéo dài đáng kể thời gian sống sót của chuột.

Người ta cũng chứng minh rằng các tế bào được thay thế bằng pp65 CircRNA biểu hiện phản ứng miễn dịch tốt hơn so với mRNA tuyến tính.

Giải pháp CRDMO toàn diện Bio-Pharma của Yaohai dành cho RNA mã hóa dài

Danh mục sản phẩm RNA

Danh mục sản phẩm mRNA
Danh mục sản phẩm saRNA
Catalogue CircRNA Sản phẩm

Tổng hợp RNA tùy chỉnh

Tổng hợp mRNA tùy chỉnh
Tổng hợp saRNA tùy chỉnh
Tổng hợp CircRNA tùy chỉnh

Dịch vụ CDMO mRNA

Phát triển quy trình
Sản xuất GMP
Điền và kết thúc vô trùng
Phân tích và thử nghiệm

Tất cả danh mục

RNA tròn (circRNA)

Phương thức