Český vědecký tým vyvinul novou metodu přípravy modifikované RNA. Může to pomoct i s léčbou rakoviny

Tým vedený profesorem Michalem Hockem přišel s novou metodou přípravy ribonukleové kyseliny (RNA) obsahující modifikované báze. To podle zástupců Akademie věd může pomyslně otevřít dveře pro využití v chemické biologii a v delší perspektivě i v terapii dosud neléčitelných chorob.

„Vyvinuli jsme novou metodu enzymové syntézy modifikované RNA. Použili jsme upravenou DNA polymerázu (enzym účastnící se replikace DNA – pozn. red.), která normálně syntetizuje DNA, ale v našem případě je schopná syntetizovat i RNA,“ uvedl Hocek.

„Naše metoda může vést k vývoji terapeutik pro léčbu mnoha chorob, včetně rakoviny a některých genetických nemocí, které zavinil nějaký nefunkční nebo chybějící protein. Tímto způsobem se totiž dá chybějící nebo špatně fungující bílkovina nahradit,“ pokračoval Hocek s tím, že RNA terapie je „mocná technologie, která bude během 10 let možná jedním z hlavních směrů vývoje léčiv“.

Vědci z ÚOCHB konkrétně využili dvě uměle upravené DNA polymerázy, o kterých se vědělo, že umějí syntetizovat RNA. V přírodě DNA polymerázy syntetizují pouze DNA, zatímco RNA polymerázy produkují RNA.

Hockův tým vyvinul postup přípravy modifikované RNA, který má oproti běžně dostupné metodě (tzv. in vitro transkripci s virovou T7 RNA polymerázou), užívané např. při výrobě známých vakcín, nemalé výhody.

Upravené DNA polymerázy totiž umějí začlenit v podstatě jakoukoli úpravu do jakékoliv sekvence RNA, a to dokonce pouze na vybraných místech – přesně tam, kde je úprava žádaná. Běžně používaná T7 RNA polymeráza umí zabudovat modifikovanou bázi pouze do všech pozic v RNA, nikoli na jedno určené místo.

Proto tým z ÚOCHB vyvinul obecnou metodiku, která vychytává většinu nevýhod běžné in vitro transkripce a nabízí podle vědců zcela nové možnosti. Novou metodou lze připravit různé specifické RNA sondy pro studium biologie RNA, což je v současné době velmi žádané téma.

V delším horizontu je lákavé i léčebné využití, a to hlavně pro mRNA terapeutika.

Pro modifikace mRNA zvolili vědci dvě konkrétní pozice a zjistili, že v takovém případě se výrazně zvýší produkce určitých bílkovin. To je pro vývoj potenciálních mRNA léčiv dobrá zpráva. Pokud by se povedlo vpravit do buněk takto modifikovanou mRNA, bylo by možné spustit v těle výrobu proteinu, kterého má tělo nedostatek či který je nějak poškozený.

Výzvou pro výzkumníky zůstává odhalit, jak zajistit to, aby bylo proteinu v ten správný okamžik právě to správné množství – ani málo, ale ani ne moc. U většiny bílkovin platí, že když je jich příliš mnoho, tak organismu škodí. Proto se mRNA v buňce přirozeně rychle odbourává a celý proces tělo velmi jemně reguluje.

Článek tuzemských odborníků o nové metodě uveřejnil letos v dubnu renomovaný časopis Nature Communications.