Исследователи Университета Торонто представили инновационную стратегию РНК, способную обойти так называемые нонсенс-мутации — ошибочные «стоп»-кодоны, преждевременно останавливающие синтез белка. Статья опубликована в журнале Science.
Нонсенс-мутации: «ложный» сигнал остановки
Нонсенс-мутация — это генетическая ошибка, при которой в молекуле мРНК возникает преждевременный кодон «стоп». В результате синтез белка прерывается, и он не выполняет свои функции. По оценке авторов, около 11% всех наследственных заболеваний связаны с таким типом мутаций, включая муковисцидоз, мышечную дистрофию и некоторые подтипы рака.
Инженерные тРНК как универсальное решение
Учёные перепрограммировали транспортные РНК (тРНК), чтобы они распознавали ложный стоп-кодон и «проигнорировали» его. Это позволяет рибосоме продолжить сборку полного белка до естественной точки завершения.
Комбинация с Trikafta и результаты экспериментов
На образцах тканей пациентов с муковисцидозом команда проверяла эффективность одного только препарата Trikafta, модифицированных тРНК и их комбинации. Отдельное использование давало ограниченный эффект, а в сочетании оба подхода восстановили полноценный синтез белка CFTR. В тестах на клетках дыхательных путей человека восстановленный белок сохранял нормальную активность более 40 дней.
Ключевые участники и технологии доставки
Ассоциированный профессор Bowen Li подчеркнул универсальность подхода: одинаковый тип стоп-сигнала встречается в генах, влияющих на лёгкие, мозг, мышцы и другие ткани. Ассистент-профессор Haissi Cui провёл химические модификации тРНК для повышения их активности и стабильности, а аспирант Jingan (Charles) Chen разработал липидные наночастицы для эффективной доставки тРНК в клетки. Декан Фармацевтического факультета Lisa Dolovich отметила, что сочетание фундаментальных открытий и технологий доставки — ключевой этап на пути к созданию лекарств.
