mRNA 療法的替代堿基修飾

信使 RNA (mRNA) 技術(shù)由于在 COVID-19 疫苗中的使用而在過去幾年中變得流行。這項技術(shù)具有開創(chuàng)性，最近因其“有關(guān)核苷堿基修飾的發(fā)現(xiàn)，使開發(fā)針對 COVID-19 的有效 mRNA 疫苗成為可能”而榮獲 2023 年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。

然而，這并不是新技術(shù)——修飾的 mRNA 已經(jīng)被研究了數(shù)十年，并顯示出治療應(yīng)用的巨大潛力。與未修飾的mRNA相比，修飾的mRNA更穩(wěn)定并且具有更有利的免疫原性效果。

伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的一組研究人員將一種新發(fā)現(xiàn)的堿基 Z(2-氨基腺嘌呤)整合到 mRNA 中，創(chuàng)建了 Z-mRNA，與未修飾的相比，Z-mRNA 提高了翻譯能力，降低了細(xì)胞毒性，并大大降低了免疫原性mRNA。

這項新研究由化學(xué)與生物分子工程教授趙惠民、前化學(xué)與生物分子工程研究生張萌(現(xiàn)任斯坦福大學(xué)博士后)和博士后 Nilmani Singh(Carl R. Woese 基因組生物學(xué)研究所)領(lǐng)導(dǎo)，結(jié)果如下：最近發(fā)表在《iScience》雜志上。

“我們將 Z 堿基整合到 mRNA 中，我們想知道它是否會比當(dāng)前改良的 mRNA 疫苗平臺表現(xiàn)更好，”趙說。

mRNA是從DNA轉(zhuǎn)錄而來的大分子，包含細(xì)胞中蛋白質(zhì)生產(chǎn)的指令。在疫苗中使用時，mRNA 用于編碼在人體內(nèi)觸發(fā)免疫反應(yīng)的抗原。通過這種方式，身體被“訓(xùn)練”來對抗某些病毒，如果感染了真實的病毒，身體可以識別它并產(chǎn)生必要的抗體。

未修飾的mRNA含有四個堿基——A、G、C和U。在本研究中，堿基A被堿基Z取代，Z可以形成三個氫鍵，兩個分子之間由于正電荷和負(fù)電荷的吸引而形成的弱鍵，堿基U(與典型的 A:U 配對之間形成的兩個氫鍵不同)。而且，堿基Z與其他修飾堿基不同，因為它不是來自人體。

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