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美国国家科学基金会(NSF)授予受进化启发的治疗性RNA设计资助

由威尔康奈尔医学院格林伯格-斯塔尔药理学教授萨米·贾弗里(Samie Jaffrey)博士领导的一个团队,根据美国国家科学基金会(U.S. National Science Foundation)开展的一项生物技术开发计划,获得了为期三年、价值165万美元的RNA研究资助。

竞争激烈的生物技术分子基础计划资助尖端研究,为未来的临床和工业生物技术奠定基础。这个新奖项是今年在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的资助下颁发给美国各地研究团队的九个奖项之一,旨在推进基于RNA的疗法和其他产品的承诺。

Jaffrey和麻省理工学院化学教授Matthew Shoulders的联合首席研究员将利用他们的奖项来开发设计RNA的通用技术,使其具有所需的生物活性。

“我们很荣幸被选为这个奖项,我们希望这将使我们能够加速在这个具有挑战性但非常有前途的领域的进展,”Jaffrey说。

RNA,核糖核酸,是DNA的化学表亲,在细胞中无处不在。信使 RNA 分子 (mRNA) 是单链的,在将遗传信息转化为蛋白质的过程中充当中间人。其他RNA,称为非编码RNA,具有多种调节功能,并构成重要细胞机器的一部分,例如制造蛋白质的核糖体。

由于 RNA 能够紧密结合,并且对蛋白质以及其他 RNA 和 DNA 具有高度特异性,因此它们被视为具有巨大的治疗潜力。然而,到目前为止,它们的治疗用途主要局限于基于mRNA的疫苗,这些疫苗编码病毒蛋白以刺激免疫反应。

“RNA实际上可以做更多的事情,我们对它们与蛋白质结合以产生新的蛋白质复合物和细胞信号转导事件的能力特别感兴趣,”Jaffrey说。

鉴于RNA生物学的复杂性,从这个意义上说,让RNA充当“分子胶”几乎不可能通过直接设计技术来实现。科学家通常无法提前预测任何大链RNA在特定细胞环境中将如何折叠,以及它将具有什么样的生物活性。因此,Jaffrey 和 Shoulders 将开发一种更间接和迭代的设计方法来模仿生物进化。

他们的系统基于Shoulders为进化治疗性蛋白质开发的一种系统,该系统使用一种病毒,该病毒经过工程设计,可以随着蛋白质表现出改进的功能而复制。Jaffrey 和 Shoulders 创造了新的病毒,这些病毒根据病毒编码的 RNA 的生物学特性进行复制。随着病毒的复制,RNA经历连续的突变,使改进的RNA能够驱动病毒复制。

“这个系统创造了一个达尔文进化系统,其中RNA在细胞中进化出强大的功能,”Jaffrey说。“长期目标是使用这样的系统来发现治疗性RNA,这在采用传统设计方法时是无法想象的。

吉姆·施纳贝尔(Jim Schnabel)是威尔康奈尔医学院的自由撰稿人。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://news.cornell.edu/stories/2024/03/nsf-awards-grant-evolution-inspired-design-therapeutic-rnas