Forskare vid University of Massachusetts Amherst avslöjade nyligen sin upptäckt av en ny process för att göra RNA. Det resulterande RNA:t är renare, mer omfattande och sannolikt mer kostnadseffektiv än någon tidigare process kunde hantera. Denna nya teknik tar bort den största stötestenen på vägen till nästa generations RNA-terapeutiska läkemedel.

Om DNA är ritningen som talar om för cellerna i våra kroppar vilka proteiner de ska tillverka och för vilka ändamål, RNA är budbäraren som bär DNA:s instruktioner till själva proteintillverkningsmaskineriet inom varje cell. För det mesta fungerar denna process felfritt, men när det inte gör det, när kroppen inte kan tillverka ett protein som den behöver, som i fallet med en sjukdom som cystisk fibros, allvarlig sjukdom kan bli följden.

En metod för att behandla sådana proteinbrister är med terapeutika som ersätter de saknade proteinerna. Men forskare har länge vetat att det är effektivare när kroppen kan tillverka det protein den behöver själv. Detta är målet för ett framväxande medicinområde - RNA-terapi. Problemet är, de nuvarande metoderna för att producera labbtillverkat RNA kan inte leverera RNA som är tillräckligt rent, i tillräckliga mängder på ett sätt som är kostnadseffektivt. "Vi behöver mycket RNA, säger Elvan Cavaç, huvudförfattare till tidningen som nyligen publicerades i Journal of Biological Chemistry , MBA-student vid UMass Amherst, och en färsk doktorsexamen. examen i kemi, även från UMass. "Vi har utvecklat en ny process för att producera rent RNA, och eftersom processen kan återanvända dess ingredienser, ger någonstans mellan tre och tio gånger mer RNA än de konventionella metoderna, det sparar också tid och kostnader."

Problemet med orent RNA är att det kan utlösa reaktioner, som svullnad, som kan vara skadligt, och till och med livshotande. Till exempel, orent RNA kan orsaka inflammation i lungorna hos en patient med cystisk fibros. Konventionellt tillverkat RNA måste genomgå en lång och dyr reningsprocess. "Istället för att behöva rena RNA, säger Craig Martin, tidningens seniorförfattare och professor i kemi vid UMass, "vi har räknat ut hur man gör rent RNA redan från början."

Processen som Cavaç, Martin och deras medförfattare handlar om att först öka salthalten i lösningen där RNA genereras, som hämmar den skenande produktionen av RNA som leder till orenhet. I denna process, ett enzym som kallas T7 RNA-polymeras är "tjudet" till en mikroskopisk magnetisk pärla tillsammans med en DNA-promotormall – en specifik sekvens av DNA som kodar för ett specifikt RNA. När polymeraset och DNA-promotorn interagerar, de producerar RNA vars renhet säkerställs av den omgivande saltlösningen. "Vår metod, säger Martin, "kan vara mer än tio gånger bättre på att producera rent RNA än nuvarande processer."

Cavaç, Martin och deras kollegor vänder sig nu till experiment som gör att de kan skala upp produktionen av RNA för att tillfredsställa samhällets behov. "Det verkliga målet här, säger Martin, "är att ha en "flödesreaktor, ' eller en kontinuerlig pipeline där du långsamt kan mata ingredienserna och få rent RNA kontinuerligt att komma ut i andra änden."