Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Bu çığır açan buluş, RNA işlevinin hassas, programlanabilir kontrolünü sağlıyor ve RNA tabanlı terapötikler ve gen düzenleme araştırmalarında önemli bir adım ileri taşıyor. Güçlü bir RNA hedefleme teknolojisi olan CRISPR-Cas13, hassasiyeti ve azaltılmış yan etkileri nedeniyle yeni nesil bir gen terapisi platformu olarak giderek daha fazla ilgi görüyor. Bu sistemi kullanan Kaist’teki araştırmacılar, canlı hücrelerdeki sayısız transkript arasında belirli RNA moleküllerini seçici olarak asetilleme (kimyasal olarak değiştirme) yeteneğine sahip dünyanın ilk teknolojisini geliştirdiler. Bu çığır açan buluş, RNA işlevinin hassas, programlanabilir kontrolünü sağlıyor ve RNA tabanlı terapötik geliştirmede yeni yollar açması bekleniyor.

Kaist (Başkan Kwang Hyung Lee), Biyolojik Bilimler Bölümü’nde Profesör Won Do Heo liderliğindeki bir araştırma ekibinin, gen düzenleme ve RNA tabanlı tedavi alanlarında giderek daha fazla ilgi gören bir RNA hedefleme platformu olan CRISPR-Cas13 sistemini kullanarak insan vücudundaki belirli RNA moleküllerini seçici olarak asetilleme yeteneğine sahip çığır açıcı bir teknoloji geliştirdiğini duyurdu.

RNA molekülleri, altta yatan nükleotid dizisini değiştirmeden işlevlerini ve davranışlarını değiştiren kimyasal değişikliklere (belirli kimyasal grupların eklenmesi) uğrayabilir. Ancak, bu değişikliklerin bazıları, transkripsiyon sonrası gen düzenlemesinin kritik bir katmanı, yeterince anlaşılmamıştır. Bunlar arasında, N4-asetilsitidin (ac4C), proteinleri kodlayan RNA olan insan haberci RNA’sındaki (mRNA) varlığı ve işlevi hakkında devam eden tartışmalarla özellikle muammadır.

Bu boşluğu kapatmak için Kaist araştırma ekibi, dCas13-eNAT10 adlı hedefli bir RNA asetilasyonu sistemi geliştirdi. Bu platform, sistemi belirli RNA hedeflerine yönlendiren katalitik olarak inaktif bir Cas13 enzimini (dCas13) RNA asetilasyonu gerçekleştiren NAT10 enziminin hiperaktif bir çeşidiyle (eNAT10) birleştirir. Bu yaklaşım, hücre içindeki geniş transkript havuzundan yalnızca istenen RNA moleküllerinin hassas asetilasyonunu sağlar.

Araştırmacılar bu sistemi kullanarak, kılavuz RNA’ların dCas13-eNAT10 kompleksini belirli RNA hedeflerini asetile etmek üzere yönlendirebileceğini ve asetilasyonun modifiye edilmiş mRNA’dan protein ekspresyonunu önemli ölçüde artırdığını gösterdi. Dahası, çalışma, ilk kez, RNA asetilasyonunun hücre içi RNA lokalizasyonunda rol oynadığını ve RNA’nın çekirdekten sitoplazmaya aktarılmasını kolaylaştırdığını ortaya koydu – gen ekspresyon düzenlemesinde kritik bir adım.

Terapötik potansiyelini doğrulamak için ekip, hedeflenen RNA asetilasyon sistemini yaygın olarak kullanılan bir gen terapisi vektörü olan adeno-ilişkili virüs (AAV) kullanarak canlı farelerin karaciğerlerine başarıyla iletti. Bu, canlı organizmalarda hücre kültürü modellerinden RNA kimyasal modifikasyon araçlarının uygulanabilirliğini genişleten canlı organizmalarda RNA modifikasyonunun ilk gösterimini işaret ediyor.

Daha önce RNA gen makası ve ışıkla RNA gen makasını aktive etme teknolojisini kullanarak Covid-19 tedavi teknolojisini geliştiren Profesör Won Do Heo şunları söyledi : “Mevcut RNA kimyasal modifikasyon araştırması, özgüllüğü, zamansallığı ve mekansallığı kontrol etmede zorluklarla karşılaştı. Ancak bu yeni teknoloji, istenen RNA’nın seçici asetilasyonuna izin vererek, RNA asetilasyonunun işlevleri hakkında doğru ve ayrıntılı araştırma için kapıyı açıyor.” Şunları ekledi : “Bu çalışmada geliştirilen RNA kimyasal modifikasyon teknolojisi, gelecekte RNA tabanlı bir terapötik ajan ve canlı organizmalarda RNA işlevlerini düzenlemek için bir araç olarak yaygın şekilde kullanılabilir.”

Yazar: Bassma Bouanani

Kaynakça: https://www.lab-worldwide.com/kaist-researchers-develop-rna-modification-technology-a-de208cfca1ee7b3b3ce3a83545ad9a07/