Yeni nesil mRNA ilaçlarının etkinliğini artırabilecek yeni bir yöntem üzerinde çalışan bilim insanları, doğal olarak oluşan bir RNA modifikasyonunun mevcut mRNA platformlarına alternatif oluşturabileceğine ilişkin bulgular elde etti. Nature dergisinde yayımlanan araştırmada, N4-asetilsitidin olarak bilinen ve kısaca ac4C adı verilen RNA modifikasyonunun hücrelerin mRNA'dan protein üretme sürecindeki etkisi incelendi.
Johns Hopkins Medicine araştırmacılarının çalışması, ac4C'nin mRNA'nın hücre içinde proteine çevrilme verimini artırabileceğini ortaya koydu. Araştırmacılar, yöntemin ilerleyen dönemde enfeksiyon hastalıkları, kanser ve otoimmün hastalıklara yönelik aşı ve tedavilerin geliştirilmesinde değerlendirilebileceğini belirtti.
ac4C ile mevcut mRNA teknolojisi karşılaştırıldı
Günümüzde önde gelen mRNA platformlarında N1-metilpsödiuridin, diğer adıyla m1Ψ modifikasyonu kullanılıyor. COVID-19 mRNA aşılarında da kullanılan bu teknoloji, farklı tıbbi uygulamalardaki potansiyeli nedeniyle araştırılmaya devam ediyor.
Bilim insanları yeni çalışmada ac4C ve m1Ψ modifikasyonlarını kültürde yetiştirilen insan dendritik hücreleri ile fare karaciğer hücrelerinde karşılaştırdı.
Araştırmanın sonuçları, ac4C ile modifiye edilen mRNA'nın terapötik protein üretimini mevcut mRNA platformuna kıyasla daha fazla artırabildiğini gösterdi.
Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyofizik ve Biyofiziksel Kimya Doçenti Bin Wu, elde edilen sonuçların ac4C'nin hücrelerin hastalıklarla mücadelede kullanılabilecek terapötik proteinleri üretmesini artırdığını gösterdiğini belirtti. Wu, bunun gelecekte daha düşük dozların yeterli olduğu, daha etkili ilaçların geliştirilmesinin önünü açabileceğini ifade etti.
Ribozomlar yaklaşık iki kat daha hızlı ilerledi
Araştırmanın dikkat çeken sonuçlarından biri, hücrelerin protein üretiminde görev alan ribozomların hareket hızında ortaya çıktı. Hücre içerisinde ribozomlar mRNA zincirleri boyunca ilerleyerek genetik talimatları okuyor ve bu bilgiler doğrultusunda proteinleri oluşturuyor.
Johns Hopkins ekibinin elde ettiği verilere göre ribozomlar, ac4C ile modifiye edilmiş mRNA üzerinde, m1Ψ ile modifiye edilen mRNA'ya kıyasla yaklaşık iki kat daha hızlı ilerledi.
Araştırmacılar bu durumu bir trafik sorununa benzetti. Görüntüleme sonuçlarının ac4C kullanılan mRNA üzerinde ribozomların yaklaşık iki kat daha hızlı hareket ettiğini gösterdiğini belirten Wu, bu özelliğin mevcut mRNA platformlarında karşılaşılabilecek "ribozomal trafik sıkışıklığının" önüne geçebileceğini kaydetti.
Aynı miktarda mRNA ile daha fazla protein hedefleniyor
Araştırmanın sonuçlarının ilerleyen çalışmalarla doğrulanması halinde bulguların mRNA teknolojileri açısından önem taşıyabileceği değerlendiriliyor. mRNA teknolojisi, hücrelere belirli bir proteini geçici süreyle üretmeleri için genetik talimat verilmesine dayanıyor. Bu süreçte hücrelerin ürettiği protein miktarı ise tedavinin etkinliğini belirleyen önemli unsurlardan biri olarak öne çıkıyor.
Araştırmacıların aynı miktarda mRNA kullanarak hücrelerin daha fazla protein üretmesini sağlayabilmesi halinde gelecekte bazı tedavilerde hedeflenen etkinin daha düşük mRNA dozlarıyla elde edilmesi mümkün olabilir.
Bu yaklaşımın enfeksiyon hastalıklarına yönelik aşıların yanı sıra bağışıklık sistemini kansere karşı harekete geçirmeyi veya otoimmün hastalıklardaki bağışıklık yanıtını değiştirmeyi amaçlayan deneysel mRNA tedavilerinde de araştırılabileceği belirtiliyor.
170'ten fazla RNA modifikasyonu bulunuyor
Bin Wu, bugüne kadar 170'ten fazla RNA modifikasyonunun bilindiğini ancak bunların yalnızca küçük bir bölümünün mRNA tabanlı tedaviler açısından araştırıldığını bildirdi.
ac4C'nin ise mRNA'nın proteine çevrilme verimini yükselterek hücrelerdeki protein üretimini hızlandırma ve artırma potansiyeline sahip olduğu belirtiliyor.
Bununla birlikte ac4C henüz deneysel bir yaklaşım olma özelliğini koruyor. Araştırmacıların ortaya koyduğu moleküler "trafik sıkışıklığının" mevcut mRNA platformlarında önemli bir kısıtlama olduğunun ileri araştırmalarla doğrulanması ve ac4C'nin canlı organizmalarda güvenli şekilde kullanılabildiğinin gösterilmesi gerekiyor.
