Moleküler biyolojinin temel ilkesinin önemli bir adımı, mRNA’nın DNA’dan bilgi taşıması ve protein sentezi mekanizmalarına aktarılmasıdır. İnsan vücudunun hemen hemen her işlevi (hem normal hem de hastalıkla ilgili) farklı proteinler tarafından gerçekleştirildiğinden, protein molekülleri çok önemlidir. İlginç bir şekilde, mRNA, DNA ile eşit olmalıdır çünkü mRNA mevcut olmasaydı, insan vücudu asla genetik kodu kullanamaz ve proteinler asla sentezlenemezdi. Ayrıca insan vücudunun normal fizyolojik işleyişi, terapötik proteinlerin daha düşük regülasyonu veya proteine bağlı hastalıkların daha yüksek regülasyonu ve yabancı proteinlerin girişi hastalık durumuna yol açar. Farklı proteinlerle ilişkili önemli fonksiyonel rol, nihayetinde protein hedefli ilaçların veya terapilerin geliştirilmesi için ipuçları sağlar.
Proteini hedeflemedeki çeşitli zorluklar nedeniyle, araştırmacılar DNA tabanlı gen terapisine yöneldiler. Bununla birlikte, genom entegrasyonu için yavaş potansiyel ve geçici doğa, kliniklerde kullanımını zorlaştırmaktadır. Öte yandan mRNA, bu iki ana adımı (hedefleme ve genom entegrasyonu) aşan ve geleneksel gen terapisi stratejilerine güçlü bir alternatif olarak ortaya çıkan bir moleküldür. Ek olarak, rekombinant proteinlerden daha iyi beklentiler sağlayarak, tüm translasyon sonrası modifikasyonlarla uygun şekilde katlanmış olgun bir terapötik proteini geri yükleyen protein sentezi için normal veya büyüyen hücresel mekanizmaları kullanır. mRNA terapilerine dayalı tedavi stratejileri, hastanın vücuduna spesifik mRNA sekanslarının uygulanmasını ve hastalığın ilerlemesinde yer alan spesifik proteinlerin sentezlenmesi için hücresel mekanizmanın kullanılmasını içerir. Bu yöntem, aşağı regülasyonu hastalıkla ilişkili olan spesifik proteinleri aşırı eksprese etmek ve spesifik antijenlerin ekspresyonunu indüklemek için kullanılabilir. Bu nedenle, bir antijenik yanıtı ortaya çıkarmak için kullanılabileceği birçok durumda uygulanabilir.
Bununla birlikte, erken çalışmalar, in vitro kopyalanan ve sentezlenen mRNA moleküllerinin, nükleazlara kolayca erişilebildikleri ve doğuştan gelen bağışıklık tepkisini oluşturan toll benzeri reseptörler (TLR’ler) ve aktive edilmiş dendritik hücreler (DC’ler) tarafından kolayca tespit edilebildikleri için daha az kararlı olduklarını göstermiştir. Kariko ve diğerleri tarafından yapılan bir çalışmada araştırmacılar, sentetik mRNA’larla ilişkili bağışıklık tepkilerini anlamak için farklı RNA nükleosit modifikasyonlarını birleştirdiler. Memelilerde RNA nükleositlerinin modifikasyonunun, maruz kalan DC’lere kıyasla bu modifiye mRNA’lara maruz kalan DC’lerin modülatör immün sinyalleşmesini, aktivasyonunu ve sitokin üretimini azalttığı bulunmuştur. Bu aynı zamanda insan vücudunun bakterilere veya diğer memeli olmayan yabancı RNA’lara karşı doğuştan gelen bağışıklık tepkisi tarafından kullanılan bir savunma mekanizmasıdır. Bu organizmalar, hücreleri ve DC’leri eksprese eden TLR’leri potansiyel olarak aktive eden daha küçük miktarlarda modifiye edilmiş nükleositler içerir. Bu nedenle, nükleositlerdeki modifikasyonlar, DC’lerin RNA aracılı aktivasyonunun üstesinden gelir. Bu yaklaşım, mRNA tabanlı tedavilerin tasarımını ve gelişimini etkileyebilir.
Sentezlerinden sonra, RNA molekülleri, hücrelerdeki stabilitelerini, dağılımlarını ve diğer transkripsiyon sonrası olayları etkileyen 150’den fazla farklı kimyasal modifikasyona uğrayabilir. Ayrıca toplu olarak, bu modifikasyonlar epitranskriptom veya epigenetik RNA modifikasyonları olarak bilinir. Yaygın olarak modifiye edilmiş bazı mRNA nükleosidleri, N6-metiladenozin (m6A), 5-metilsitidin (m5C), N7-metilguanozin (m7G), psödoüridin (s2U), inozin ve birkaç metillenmiş nükleositlerdir. Her kimyasal modifikasyon, m6A mRNA dönüşümünü teşvik eder, embriyonik kök hücre gelişimini düzenler, RNA bozulmasını destekler ve pre-mRNA ekleme, adipogenez ve prostat kanseri metastazı gibi spesifik roller oynar. Benzer şekilde s2U, RNA yapısını düzenler, stabiliteyi arttırır ve translasyon verimliliğini değiştirirken m5C, kodon rekombinasyonunu indükler ve diğer modifikasyonlarla kombinasyon halinde miRNA hedeflemesini yönlendirir.
Çeviri için ribozomlar, başlangıç kodonunu belirlemek için Kozak dizisi içindeki 5′ UTR’deki mRNA transkriptlerini tarar. Ancak 5′ UTR’nin uzunluğu ve cis- ve m6A elemanlarının varlığı, ribozomal taramayı modüle eder ve son olarak çeviri verimliliğini düzenler. İlginç bir şekilde, m6A’yı 5′ UTR’lerinde tutan bazı transkriptler, m6A 5′ UTR’nin ökaryotik başlatma faktörü 3 (eIF3) ile doğrudan ilişkisi nedeniyle 5′ başlıktan bağımsız bir şekilde çevrilebilir. Adenozinde N6-metilasyonunun inhibisyonu, m6A’nın 5’UTR’sini içeren mRNA transkriptlerinin translasyonunu spesifik olarak azaltır. Isı şoku proteini 70 (Hsp70) mRNA’nın başlıktan bağımsız translasyon mekanizması incelendi ve hücresel stresin, Hsp70 transkriptinde m6A’nın genel bir yeniden düzenlenmesine yol açtığı ve 5′ UTR’de m6A ile daha fazla mRNA ürettiği gözlendi. Böylece, 5′ UTR’deki m6A, 5′ başlık bağlayıcı proteinlerin bağımlılığını atlayarak, stres koşulları altında mRNA translasyonuna yardımcı olur. terapötik RNA’lar ve mRNA’lar tasarlanırken ve optimize edilirken bu RNA modifikasyonlarının dahil edilebileceğini gösterir.
RNA tabanlı tedavilerin çeşitli uygulamaları ve kliniklere çevrilme potansiyelleri ile sentetik mRNA’lar, geleneksel tedavilere veya aşılara alternatif ve güçlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Son yıllarda, immüno-onkoloji, protein replasman tedavileri ve aşı geliştirme için mRNA bazlı tedavilerin geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Aslında, Pfizer ve Moderna tarafından geliştirilen ve onaylanan mRNA bazlı aşı formülasyonları, küresel pandemi 2019 (COVID-19) pandemisine neden olan yeni koronavirüs hastalığı 2’de (SARS CoV-2) kayıt için geliştirildi. Bu aşıların başarılı güvenlik ve etkililik sonuçlarının coşku ve güveni artırması ve genel olarak RNA bazlı tedavilerin gelecekteki gidişatını belirlemesi muhtemeldir. COVID-19 mRNA tabanlı aşı gibi melanom ve diğer enfeksiyonlara yönelik mRNA tabanlı kanser aşısı çalışmalarına dayanarak, mRNA tabanlı LC aşıları için bir geliştirme yol haritası belirlenmiştir.
mRNA tabanlı LC aşı geliştirme için şematik diyagramlar mevcuttur. mRNA aşı geliştirme hedefi, potansiyel tümöre özgü antijenleri belirlemek için LC ve normal dokuların ekzomunun karşılaştırmalı bir analizi ile başladı. Yüksek verimli yöntemlerle birleştirilmiş ayrıntılı analiz, LC’ye özgü antijenlerin ve neoantijenlerin doğrulanmasını sağlar. Tümör antijenlerinin mRNA dizileri daha sonra sentezlenir, değiştirilir ve mRNA transkripsiyonu için uygun plazmidlere klonlanır. LC’ye özgü antijenleri veya diğer uygun bileşikleri kodlayan nihai arttırıcı mRNA’nın lipozom yapıları, LC tümörlerini yok etmek için belirgin bir antikanser bağışıklık tepkisi ortaya çıkarmak için LC hastalarına enjekte edilir.
LC’de mRNA aşıları
Kanser aşılarının birincil amacı, kansere özgü bağışıklığı ortaya çıkarmak veya arttırmaktır. Tümör antijenleri, kansere karşı bağışıklık yanıtını uyarır ve potansiyel tümör antijenlerinin tanımlanması ve sentezi zorlu bir iştir. Antijen formülasyonu bağlamında, mRNA tabanlı yaklaşımlar, konakçı ve hasta hücrelerindeki makineler kullanılarak antijenlerin tasarlanması ve sentezlenmesi için umut verici bir yol sağlar. DC’ler, tümör bağışıklığına ve immünolojik belleğe yol açan T-hücresi reseptörlerini (TCR’ler) barındırmak için tümör antijenik peptitleri sunar. Kanser aşılarının ana hedefleri, tümörle ilişkili antijenleri (TAA) ve neo-kanser antijenlerini içerir. Normal dokulara kıyasla aşırı ekspresyon, farklı hücresel lokalizasyon ve tümöre özgü ekspresyon gibi tümörlere atipik olarak eksprese edilen proteinler TAA’yı oluşturur. Bağışıklık kontrol noktası blokajındaki son başarı ve melanomda bir RNA aşısının ilk başarısı, araştırmacıların RNA bazlı kanser aşılarına olan ilgisini artırdı.
RNA bazlı aşılar, geleneksel aşılara umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Shaheen ve diğerleri tarafından melanomda başlatılan intravenöz olarak uygulanan bir lipozom RNA (RNA-LPX) aşısının doz artışına (NCT02410733) ilişkin çok merkezli, açık etiketli, faz I klinik denemesinden elde edilen son ara sonuçlar, bu yerleşik immünojenik potansiyeli göstermiştir. msRNA. aşı. Kanser aşısı alanı geliştirme aşamasındadır ve LC’ye özel olarak sadece birkaç çalışma vardır. Tedavi ile kombinasyon halinde evre IV NSCLC, özofageal skuamöz hücreli karsinoma-1 (NY-ESO-1), MAGE-C1, MAGE-C2, survivin, 5T4 ve Mucin-1 hastalarının dahil olduğu klinik çalışma Hedef immün yanıtları indüklemek için lokal radyoaktivite arandı.
Tedavi, küçük yan etkilerle iyi tolere edildi ve çoğu hastada BI1361849, antijene özgü bağışıklık tepkilerini arttırdı. Böylece, antijene özgü antikorların ve fonksiyonel T hücrelerinin seviyeleri hastaların sırasıyla %80 ve %40’ında artarak ileri klinik araştırmaları destekler. Benzer şekilde başka bir Faz I/IIa çalışması, CV9201’in evre IIIB/IV NSCLC’li hastalarda iyi tolere edildiğini ve bağışıklık tepkisini arttırdığını gösterdi. Bu bulgular, NSCLC’de immün kontrol noktası inhibitörleri ile kombinasyonlarda mRNA bazlı immünoterapinin önemini göstermektedir. Benzer şekilde, bir Faz I/II çalışması (NCT03164772), kontrol noktası inhibitörleri, anti-PD-L1 (durvalumab) ve anti-CTLA-4 (tremelimumab) ile kombinasyon halinde bir mRNA aşısının (BI 1361849) etkinliğini ve güvenliğini değerlendirmektedir. KHDAK tedavisi.
kaynak:
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5376066/
Researchgate.net/publication/333089303_Siteye-özgü_değiştirme_of_fosforotiyoat_ile_alkil_fosfonat_bağlantılar_enhances_the_therapeutic_profile_of_gapmer_ASO’lar
sciencedirect.com/science/article/pii/S2162253117302408
springer.com/article/10.1186/s12943-021-01338-2
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın