RNA truflun (RNAi) er öflug tækni sem getur þagað niður tjáningu ákveðinna gena í lifandi lífverum. RNAi hefur marga möguleika í landbúnaði, læknisfræði og líftækni, en hversu skilvirkt er það? Hvernig getum við bætt skilvirkni þess og sigrast á áskorunum við að skila RNAi sameindum til markfrumna? Í þessari bloggfærslu munum við kanna þessar spurningar og ræða mikilvægi þess að finna besta forklíníska CRO (eins og Prisys Biotech) til að auka RNAi skilvirkni.
Hvað er RNAi og hvernig virkar það?
RNAi er náttúrulegt ferli sem á sér stað í mörgum heilkjörnungafrumum, þar sem tvístrengdar RNA (dsRNA) sameindir hrinda af stað niðurbroti sambótar boðbera RNA (mRNA) sameinda, sem leiðir til genaþagnar. Þetta ferli getur stjórnað tjáningu gena, verndað frumur gegn veirusýkingum og viðhaldið stöðugleika erfðamengisins.
Einnig er hægt að framkalla RNAi með tilbúnum hætti með því að setja tilbúið dsRNA eða litlar truflandi RNA (siRNA) sameindir inn í frumur, annað hvort með beinni inndælingu, bleyti, fóðrun eða transfection. Þessar sameindir geta bundist próteinfléttu sem kallast RISC (RNA-induced silencing complex), sem klýfur og eyðileggur mRNA-marksameindirnar og kemur í veg fyrir þýðingu þeirra yfir í prótein.
RNAi er hægt að nota til að rannsaka virkni gena, til að búa til erfðabreyttar lífverur með æskilega eiginleika, til að stjórna skordýrum og sýkla og til að þróa nýjar meðferðir við sjúkdómum í mönnum. Til dæmis er hægt að nota RNAi til að slá niður gen sem taka þátt í vexti skordýra, þroska, æxlun eða ónæmi fyrir skordýraeitri og draga þannig úr stofni þeirra og skemmdum á uppskeru. RNAi er einnig hægt að nota til að miða við gena sem tengjast krabbameini, veirusýkingum eða erfðasjúkdómum og hindra þannig framgang þeirra og bæta ástand sjúklingsins.
Hverjir eru þættirnir sem hafa áhrif á RNAi skilvirkni?
Hins vegar er skilvirkni RNAi ekki alltaf ákjósanleg og fer eftir nokkrum þáttum, svo sem hönnun, myndun, afhendingu, upptöku, stöðugleika og sérhæfni RNAi sameindanna. Sumar áskoranirnar sem takmarka skilvirkni RNAi eru:
- Niðurbrot dsRNA eða siRNA af kjarna í umhverfinu eða í frumunum. Núkleasar eru ensím sem brjóta niður kjarnsýrur og geta dregið úr magni og virkni RNAi sameinda. Til dæmis eru dsRNasar kjarnasar sem brjóta niður dsRNA sérstaklega og eru til staðar í þörmum sumra skordýra, eins og hvítflugna og blaðlús.
- Lítil frumuupptaka dsRNA eða siRNA með óvirkri dreifingu eða innfrumumyndun. Óvirk dreifing er hreyfing sameinda yfir himnu úr háum styrk í lágan styrk án orkuinntaks. Endocytosis er ferlið við að gleypa sameindir inn í frumu með því að mynda blöðru í kringum þær. Bæði ferlarnir eru óhagkvæmir og hægir til að flytja stórar og neikvætt hlaðnar sameindir eins og dsRNA eða siRNA.
- Breytileiki RNAi svörunar milli mismunandi tegunda, vefja og frumna. Ekki eru allar lífverur eða frumur jafn næmar fyrir RNAi og sumar geta haft kerfi sem bæla eða trufla RNAi. Til dæmis hafa sum skordýr ónæmissvörun sem þekkja og útrýma erlendum dsRNA eða siRNA sameindum. Sumar frumur geta einnig haft litla tjáningu eða virkni RISC þátta eða annarra þátta sem eru nauðsynlegir fyrir RNAi.
- Ó-áhrif dsRNA eða siRNA á gen eða ferla sem ekki eru-markmiðar. Slökkt-markáhrif eiga sér stað þegar dsRNA eða siRNA sameindir bindast óviljandi mRNA sameindum sem hafa að hluta röð líkt við mark mRNA sameindir. Þetta getur leitt til óæskilegrar genaþagnar eða virkjunar sem getur haft neikvæðar afleiðingar fyrir lífveruna eða frumuna.
Hvernig getum við aukið RNAi skilvirkni?
Til að sigrast á þessum áskorunum og auka skilvirkni RNAi, hafa ýmsar aðferðir verið þróaðar sem fela í sér að fínstilla hönnun, myndun, afhendingu og prófanir á RNAi sameindum. Sumar af þessum aðferðum eru:
- Optimizing the length, sequence, and structure of dsRNA or siRNA molecules to increase their stability and specificity. For example, using longer dsRNA (>300 bp) eða styttra siRNA (21-23 nt) getur bætt viðnám þeirra gegn núkleösum og dregið úr áhrifum þeirra utan markmiðs. Notkun breyttra núkleótíða eða efnafræðilegra breytinga getur einnig aukið stöðugleika þeirra og sérhæfni.
- Samtenging dsRNA eða siRNA sameinda með nanóögnum, peptíðum, mótefnum eða öðrum burðarefnum til að bæta afhendingu og upptöku þeirra. Til dæmis, með því að nota kolefnisskammtapunkta (CQD), sem eru kolefnisagnir í nanóstærð með flúrljómandi eiginleika, getur það aukið frumuupptöku dsRNA með innfrumumyndun og verndað þær fyrir niðurbroti af völdum núkleasa. Notkun peptíða eða mótefna sem miða á sérstaka viðtaka eða mótefnavaka á yfirborði frumna getur einnig aukið sérhæfni og skilvirkni dsRNA eða siRNA afhendingu.
- Samhliða-afhenda dsRNA eða siRNA sameindir með hemlum á núkleasa eða bæla RNAi til að vernda þær gegn niðurbroti eða truflunum. Til dæmis getur notkun dsdsRNase (dsDNA sem kóðar dsRNA gegn dsRNase) hamlað virkni dsRNase og aukið RNAi skilvirkni í skordýrum. Notkun bæla RNAi (eins og veiruprótein eða tilbúnar sameindir) getur einnig hindrað ónæmissvörun eða truflanir sem draga úr skilvirkni RNAi í sumum lífverum eða frumum.
- Notkun kerfisbundins RNAi til að ná fram þöggun í heilum-líkamanum og viðvarandi genaþögn með því að flytja RNAi-merkið á milli frumna og vefja. Kerfisbundið RNAi vísar til meginreglunnar um að dsRNA upptaka með sprautum, bleyti eða fóðrun kemur af stað heilum líkama og viðvarandi bælingu á mRNA frá markgeninu. Þessi meginregla felur í sér upptöku dsRNA úr umhverfinu og í kjölfarið flutning á RNAi merkinu milli frumna og vefja í líkamanum. Hingað til er hæfilegur skilningur á þessu ferli í skordýrum enn ómögulegur og útilokar enn nokkur hugsanleg hagnýt notkun fyrir skordýraeyðingu.
Hvers vegna er mikilvægt að finna besta forklíníska CRO til að auka skilvirkni RNAi?
Að finna besta for--klíníska CRO (eins og Prisys Biotech) er mikilvægt til að auka RNAi skilvirkni vegna þess að:
- Forklínískur CRO getur veitt sérfræðiráðgjöf og stuðning við að hanna, búa til, afhenda og prófa RNAi sameindir fyrir ýmis forrit og markmið. Forklínísk CRO getur hjálpað til við að hámarka færibreytur og aðferðir sem hafa áhrif á skilvirkni RNAi, svo sem lengd, röð, uppbyggingu, breytingu, samtengingu, sam-afhendingu og skammta RNAi sameinda.
- For--CRO getur boðið upp á hágæða og áreiðanlega þjónustu til að framkvæma tilraunir í glasi og í lífi til að meta virkni og öryggi RNAi sameinda. Forklínísk CRO getur hjálpað til við að framkvæma tilraunir með viðeigandi líkönum, aðferðum og samskiptareglum til að mæla genatjáningu, svipgerðarbreytingar og hugsanlegar aukaverkanir RNAi sameinda í mismunandi lífverum eða frumum.
- For--CRO getur hjálpað til við að flýta fyrir þróun og markaðssetningu nýrra RNAi-vara og lausna fyrir landbúnað, læknisfræði og líftækni. For-CRO getur hjálpað til við að brúa bilið á milli grunnrannsókna og hagnýtra rannsókna með því að leggja fram gögn og sönnunargögn sem styðja hagkvæmni, sveigjanleika og samræmi við reglur um RNAi-vörur og lausnir.
Niðurstaða
RNAi er efnileg tækni sem getur þagað niður í sérstökum genum í lifandi lífverum með mörgum hugsanlegum notkunarmöguleikum. Hins vegar er skilvirkni RNAi undir áhrifum af nokkrum þáttum sem valda áskorunum fyrir afhendingu og upptöku þess. Til að sigrast á þessum áskorunum og auka skilvirkni RNAi, hafa ýmsar aðferðir verið þróaðar sem fela í sér að fínstilla hönnun, myndun, afhendingu og prófanir á RNAi sameindum. Að finna besta for--klíníska CRO (eins og Prisys Biotech) er mikilvægt til að auka RNAi skilvirkni og ná farsælum árangri fyrir ýmis RNAi-verkefni. Ef þú hefur áhuga á að læra meira um RNAi eða finna bestu for-klínísku CRO fyrir verkefnið þitt, vinsamlegast hafðu samband við okkur í dag!
