Polnische Wissenschaftler haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die bei der Behandlung seltener genetischer Erkrankungen helfen wird.
Ein Forscherteam des Zentrums für Neue Technologien der Universität Warschau, der Medizinischen Universität Warschau und des Internationalen Instituts für Molekular- und Zellbiologie hat eine bahnbrechende Entdeckung gemacht. Weltweit erstmals gelang es ihnen, zirkuläre mRNA mithilfe eines chemischen Verfahrens zu gewinnen. Diese innovative Methode verlängert die Haltbarkeit des RNA-Moleküls und erhöht so die Produktionszeit therapeutischer Proteine. Diese Technologie könnte sich künftig als entscheidend für die Behandlung seltener genetischer Erkrankungen wie Mukoviszidose erweisen.
Zirkuläre RNA ist eine spezielle Form von Boten-RNA, die natürlicherweise in Organismen vorkommt. Ihre therapeutischen Anwendungen werden jedoch noch erforscht. Der zirkulären RNA-Struktur fehlen die Enden, die bei klassischer mRNA am anfälligsten für Abbau sind. Dadurch kann zirkuläre mRNA deutlich länger in Zellen verbleiben und ermöglicht so eine längere und intensivere Proteinproduktion.
„Wir haben zum ersten Mal riesige und hochempfindliche Moleküle wie RNA mithilfe chemischer Methoden kreisförmig eingekapselt. Dadurch konnten wir eine Struktur einführen, die für die Translation verantwortlich ist, genau wie sie beim Menschen stattfindet“, erklärt Prof. Jacek Jemielity vom Zentrum für Neue Technologien der Universität Warschau.
Die Forscher nutzten eine schonende chemische Reaktion, die die empfindlichen RNA-Moleküle nicht beschädigt. Zunächst experimentierten sie mit kurzen Fragmenten, doch überraschenderweise erwies sich die Methode auch bei großen Molekülen mit bis zu 4.000 Nukleotiden als wirksam – darunter auch bei solchen, die den COVID-19-Impfstoff kodieren. Das Verfahren erreichte eine Effizienz von bis zu 60 Prozent.
Die Verwendung einer zirkulären mRNA-Form ermöglichte eine bis zu 370-mal höhere Proteinproduktion als herkömmliche lineare mRNA. Dies eröffnet neue Perspektiven für Therapien, die eine anhaltende Proteinzufuhr erfordern, wie beispielsweise die Behandlung genetischer Erkrankungen.
- Dabei handelt es sich um seltene genetische Erkrankungen, also um Erkrankungen, bei denen die Verabreichung des therapeutischen Proteins viel länger dauern muss als bei Impfstoffanwendungen, da das therapeutische Protein während des gesamten Lebens des Patienten produziert werden muss - betont Prof. Jemielity.
Ein Beispiel hierfür ist die Mukoviszidose, bei der eine Mutation in einer einzelnen Komponente eines Ionentransportproteins zu dessen Funktionsstörung führt. Die zirkuläre mRNA-Technologie könnte die Bereitstellung einer korrekten Version dieses Proteins über einen langen Zeitraum ermöglichen.
Die Forschung zu dieser Technologie befindet sich noch in der Anfangsphase. Das Team plant, die Prozesseffizienz auf über 80 Prozent zu steigern und die RNA-Struktur zu optimieren, um die Proteinproduktion noch länger und effizienter zu gestalten. Erste Tests an Mäusen haben gezeigt, dass zirkuläre RNA biologisch aktiv ist.
„Die letzte Phase wird natürlich die Demonstration der Anwendungsmöglichkeiten der zirkulären RNA sein. Das heißt, wir denken bereits darüber nach, welches Krankheitsmodell wir verwenden wollen, um zu zeigen, dass diese Technologie besser funktioniert als das, was es bereits auf dem Markt gibt“, kündigt Prof. Jemielity an.
Quelle: Newseria , erstellt von ZŚ
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