eToeholds是基于RNA的工程化控制元件，可發(fā)出病毒存在的信號。圖片來源：哈佛大學韋斯研究所
科技日報記者 張夢然
據(jù)近日發(fā)表在《自然·生物技術》雜志上的論文，美國研究人員設計的一種新方法，可選擇性開啟靶細胞（包括人類細胞）的基因療法。他們的技術可檢測細胞中特定的信使RNA（mRNA）序列，并觸發(fā)從轉(zhuǎn)基因或人工基因中產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)。
由于轉(zhuǎn)基因在錯誤的細胞中表達時會產(chǎn)生危險，因此科學家一直希望找到一種方法來減少基因療法的脫靶效應。區(qū)分不同類型細胞的一種方法是，讀取它們內(nèi)部的RNA序列。
美國麻省理工學院和哈佛大學研究人員開發(fā)的新技術稱為eToeholds，是內(nèi)置于RNA中的小型多功能設備，當存在細胞特異性或病毒RNA時，才能表達連接的蛋白質(zhì)編碼序列。eToeholds設備為更有針對性的RNA療法、體外細胞和組織工程方法以及感知人類和其他高等生物的各種生物威脅提供了多種機會。
研究人員使用這一技術找到了可檢測人類和酵母細胞內(nèi)各種不同觸發(fā)因素的立足點。研究表明，他們可從寨卡病毒和新冠病毒中檢測到編碼病毒基因的 mRNA。研究人員說，一種可能的應用是設計在感染期間檢測和響應病毒mRNA的T細胞。
他們還設計了可檢測人類細胞中自然產(chǎn)生蛋白質(zhì)的mRNA的立足點分子，這有助于揭示細胞狀態(tài)。例如，研究表明他們可檢測熱休克蛋白的表達，當細胞暴露在高溫下時就會產(chǎn)生熱休克蛋白。
研究還表明，研究人員可通過eToeholds檢測酪氨酸酶mRNA的立足點來識別癌細胞，酪氨酸酶是一種在黑色素瘤細胞中產(chǎn)生過量黑色素的酶。這種靶標可使研究人員通過設計系統(tǒng)來識別癌細胞并在這些細胞內(nèi)產(chǎn)生有毒蛋白質(zhì)，在此過程中殺死它們，從而可能創(chuàng)造出新療法來摧毀腫瘤。
總編輯圈點
mRNA，又叫信使核糖核酸，它們在細胞中扮演著至關重要的角色：指導蛋白質(zhì)合成的直接模板。近年來，mRNA相關技術快速發(fā)展，成為生物醫(yī)藥領域方興未艾的前沿熱點，目前全球眾多科研團隊和醫(yī)藥企業(yè)都在競相研發(fā)針對各種流行病和癌癥的mRNA藥物或疫苗。在新冠肺炎疫情期間，mRNA技術也不負眾望地嶄露頭角。相比傳統(tǒng)疫苗研發(fā)工藝，mRNA新冠肺炎疫苗作為新型疫苗研發(fā)路徑之一而備受矚目?？梢哉f，新冠肺炎疫情既是檢驗mRNA技術的練兵場，又為它提供了在應用中迭代進步的重要機遇。
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