ఒక మొండి అడ్డంకిని దాటడానికి కొత్త మార్గం
స్వయం-వర్ధన mRNA టీకాలు తక్కువతో ఎక్కువ చేయగలవని వాగ్దానం చేస్తాయి. కేవలం నిర్దిష్ట మొత్తంలో RNA సూచనలను అందించడం బదులు, అవి కణాలకు ఆ సూచనలను తామే కాపీ చేసుకోమని చెబుతాయి, తద్వారా చిన్న మోతాదు నుండి ఎక్కువ ప్రోటీన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. కానీ వాటిని ఆకర్షణీయంగా చేసే జీవశాస్త్రం ఒక తీవ్రమైన అడ్డంకిని కూడా సృష్టిస్తుంది. కణాలు ప్రతిరూపణ చేసే RNAను ముప్పుగా గుర్తించి, ప్రోటీన్ ఉత్పత్తిని ఆపివేసే యాంటీవైరల్ రక్షణలను ప్రారంభిస్తాయి. క్వీన్ మేరీ యూనివర్సిటీ ఆఫ్ లండన్ పరిశోధకులు ఇప్పుడు ఆ ప్రతిస్పందనను శాంతపరచే మార్గాన్ని కనుగొన్నట్లు నివేదించారు, దీని వల్ల కణాలు లక్ష్య ప్రోటీన్ను చాలా ఎక్కువగా తయారు చేయగలుగుతాయి.
Nature Communicationsలో ప్రచురితమైన ఈ పని NoV B2 అనే ప్రోటీన్పై కేంద్రీకృతమై ఉంది. దీన్ని స్వయం-వర్ధన mRNA టీకాలకు జోడించడం వల్ల కణం యొక్క సహజ రక్షణ విధానాలలో ఒకదాన్ని అధిగమించడంలో సహాయపడుతుందని బృందం తెలిపింది. మూల కణాలు మరియు సాధారణ కణాలు రెండింటిలోనూ ప్రోటీన్ ఉత్పత్తి గణనీయంగా పెరుగుతుంది, మరియు టీకా యొక్క రోగనిరోధక వ్యవస్థను ప్రేరేపించే సామర్థ్యం కూడా నిలిచి ఉంటుంది.
స్వయం-వర్ధన mRNA ఎందుకు ముఖ్యం
mRNA టీకాలు COVID-19 మహమ్మారి సమయంలో ప్రసిద్ధి చెందాయి. సాంప్రదాయిక టీకాలు తరచుగా రోగనిరోధక వ్యవస్థకు శిక్షణ ఇవ్వడానికి బలహీనపరచిన లేదా నిష్క్రియాత్మక వైరస్ను ఉపయోగిస్తాయి. RNA టీకాలు భిన్నంగా పనిచేస్తాయి: అవి ఒక వ్యక్తి కణాలకు నిర్దిష్ట వైరల్ ప్రోటీన్ను నిర్మించమని చెప్పే జన్యు సూచనలను అందిస్తాయి, ఆ తర్వాత రోగనిరోధక వ్యవస్థ దాన్ని గుర్తించడం నేర్చుకుంటుంది.
స్వయం-వర్ధన mRNA, లేదా saRNA, ఆ ఆలోచనను విస్తరిస్తుంది. కణం లోపలికి చేరిన తర్వాత, saRNA ప్రతిరూపణ చేస్తుంది. అందువల్ల చిన్న ప్రారంభ మోతాదు ఎక్కువ మొత్తంలో లక్ష్య ప్రోటీన్ను ఇవ్వగలదు, తక్కువ మోతాదులలో ఎక్కువ కాలం నిలిచే రక్షణను అందించగలదు. ఇది వ్యాప్తి సమయంలో టీకాలను విస్తృతంగా మరియు వేగంగా అందించడాన్ని సులభతరం చేయగలదు. దీని సామర్థ్యం అంటువ్యాధులకు మించి ఉంది: జన్యు చికిత్స, క్యాన్సర్ ఇమ్యునోథెరపీ మరియు ప్రోటీన్ రీప్లేస్మెంట్ చికిత్సల కోసం కూడా ఇదే వేదికను అన్వేషిస్తున్నారు.
డబుల్-స్ట్రాండెడ్ RNA సమస్య
ప్రధాన సవాలు ప్రతిరూపణ యొక్క ఉపఉత్పత్తి. saRNA తనను తాను కాపీ చేసుకునే క్రమంలో, అది డబుల్-స్ట్రాండెడ్ RNA, లేదా dsRNAను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మానవ కణాలు dsRNAను వైరల్ సంక్రమణ సంకేతంగా భావించి, RNAను విచ్ఛిన్నం చేసే, ప్రతిరూపణను నిరోధించే మరియు ప్రోటీన్ ఉత్పత్తిని తగ్గించే రక్షణలను క్రియాశీలం చేస్తాయి. స్వయం-వర్ధన టీకా కోసం, ఇది నేరుగా దెబ్బ: RNA తక్కువ స్థిరంగా మారుతుంది, తక్కువ సమర్థవంతంగా ప్రతిరూపణ చేస్తుంది మరియు రోగనిరోధక వ్యవస్థకు శిక్షణ ఇచ్చే ప్రోటీన్ను ఉత్పత్తి చేయమని కణాలకు బలహీనమైన సూచనలను ఇస్తుంది.
ఇది saRNA ప్రభావశీలతపై ఒక ప్రాథమిక పరిమితిగా కొనసాగింది. దీన్ని పరిష్కరించడానికి క్వీన్ మేరీ బృందం వైరాలజీ నుండి ఒక సాధనాన్ని తీసుకుంది. డబుల్-స్ట్రాండెడ్ RNAకి వ్యతిరేకంగా కణం యొక్క సహజ రక్షణలలో ఒకటైన RNA జోక్యాన్ని NoV B2 అణచివేస్తుందని తెలుసు. కణాలు saRNAను పరిమితం చేసే స్థాయిని తగ్గించడం ద్వారా, ఈ ప్రోటీన్ దానిని మరింత స్వేచ్ఛగా ప్రతిరూపణ చేయడానికి మరియు ఎక్కువ ప్రోటీన్ ఉత్పత్తిని నిర్దేశించడానికి అనుమతిస్తుంది.
కణాలలో ఈ విధానాన్ని పరీక్షించడం
క్వీన్ మేరీ యూనివర్సిటీ ఆఫ్ లండన్లో యాంటీవైరల్ ఇమ్యూనిటీలో సీనియర్ లెక్చరర్ అయిన డాక్టర్ పియరీ మైలార్డ్ మరియు విశ్వవిద్యాలయంలోని బ్లిజార్డ్ ఇన్స్టిట్యూట్కు చెందిన డాక్టర్ రౌల్ యూసెఫ్ శాంచెజ్ డేవిడ్ ఈ పరిశోధనకు నేతృత్వం వహించారు. మూల కణాలు మరియు సాధారణ కణాలు రెండింటిలోనూ saRNA నుండి ప్రోటీన్ ఉత్పత్తిని NoV B2 పెంచుతుందని వారి ప్రయోగాలు చూపించాయి. ఇది ముఖ్యం ఎందుకంటే వివిధ కణ రకాలు RNA సెన్సర్లు మరియు యాంటీవైరల్ మార్గాలకు భిన్నంగా స్పందించవచ్చు.
అంతే ముఖ్యంగా, ప్రోటీన్ ఉత్పత్తిలో లాభం రోగనిరోధక ప్రేరణ ఖర్చుతో రాలేదు. ఒక టీకా రోగనిరోధక వ్యవస్థ దృష్టిని ఆకర్షించడానికి తగినంత యాంటిజెన్ను తయారు చేయాలి మరియు స్పందించమని దానిని నెట్టే సంకేతాలను అందించాలి. యాంటీవైరల్ రక్షణలను అణచివేయడం రోగనిరోధక క్రియాశీలతను కూడా అణచివేస్తే, ఆ వ్యూహం స్వయం-పరాజయం అవుతుంది. ఫలితాల ప్రకారం, టీకా యొక్క రోగనిరోధకతను ప్రేరేపించే సామర్థ్యాన్ని దెబ్బతీయకుండా NoV B2 saRNA యొక్క కణ పరిమితిని తగ్గిస్తుంది.
ఈ ఫలితాలు ఏమి అర్థం చేయగలవు
ఈ పరిశోధన ఇప్పటికీ కణ దశలోనే ఉంది. కీలకమైన తదుపరి ప్రశ్న ఏమిటంటే, ఈ ప్రభావం జీవులలో, అంటే సజీవ జీవులలో కనిపిస్తుందా అనేది. స్వయం-వర్ధన టీకాలను పరిమితం చేసే ప్రాథమిక అడ్డంకిని అధిగమించడానికి ఈ ఫలితాలు ఒక వ్యూహాన్ని గుర్తిస్తాయని, మరియు విజయవంతమైన జీవులలో అనువాదం కొత్త అవకాశాలను తెరవగలదని మైలార్డ్ అన్నారు. ఆ జాగ్రత్త సముచితమే: కణ సంవర్ధన ఫలితాలు ఒక ముఖ్యమైన భావన నిరూపణ, కానీ అవి జంతువులు లేదా మనుషులలో విజయానికి హామీ ఇవ్వవు, అక్కడ డెలివరీ, మోతాదు, భద్రత మరియు రోగనిరోధక సంక్లిష్టత అన్నీ ముఖ్యం.
ఈ వ్యూహం అనువదించబడితే, ప్రభావాలు విస్తృతంగా ఉండవచ్చు. తక్కువ ప్రభావవంతమైన మోతాదులు తయారీ సామర్థ్యాన్ని విస్తరించి, విస్తృతమైన, వేగవంతమైన వ్యాప్తికి మద్దతు ఇస్తాయి. ఎక్కువ కాలం నిలిచే రక్షణ సైద్ధాంతికంగా బూస్టర్ మోతాదుల పౌనఃపున్యాన్ని తగ్గించగలదు. టీకాలకు మించి, మెరుగైన saRNA పనితీరు చికిత్సా ప్రోటీన్ డెలివరీ మరియు ఇతర అనువర్తనాల కోసం ఈ వేదికను ఉపయోగించే ప్రయత్నాలకు సహాయపడగలదు.
- టీకాలు: సంభావ్యంగా ఎక్కువ కాలం నిలిచే రక్షణతో చిన్న మోతాదులు.
- జన్యు చికిత్స: జన్యు సూచనల మరింత సమర్థవంతమైన డెలివరీ.
- క్యాన్సర్ ఇమ్యునోథెరపీ: రోగనిరోధక లక్ష్యాల బలమైన వ్యక్తీకరణ.
- ప్రోటీన్ రీప్లేస్మెంట్: లేని ప్రోటీన్ల నిరంతర ఉత్పత్తి.
మిగిలిన ప్రశ్నలు మరియు తదుపరి దశలు
ఈ విధానం ముందుకు సాగే ముందు అనేక అంశాలకు శ్రద్ధ అవసరం. టీకా లేదా చికిత్సలో ఉపయోగించినప్పుడు NoV B2 అవాంఛిత ప్రభావాలను కలిగిస్తుందా లేదా అని పరిశోధకులు నిర్ధారించుకోవాలనుకుంటారు. RNA జోక్యాన్ని అణచివేయడం ఒక శక్తివంతమైన జోక్యం, మరియు దాని పరిణామాలను వివిధ కణజాలాలలో మరియు కాలక్రమేణా జాగ్రత్తగా మ్యాప్ చేయాలి. saRNAతో పాటు NoV B2 యొక్క సరైన మోతాదు మరియు సమయాన్ని, మరియు ఈ వ్యూహం వివిధ కణ రకాలు మరియు కణజాలాలలో ఒకే విధంగా ప్రవర్తిస్తుందా అనేది కూడా శాస్త్రవేత్తలు నిర్ణయించాలి.
Nature Communicationsలో సహచర-సమీక్షిత ప్రచురణ ఈ ఫలితాలకు గట్టి పునాదిని ఇస్తుంది. ఈ పని ఒక ప్రధాన విద్యా కేంద్రంలో నిర్వహించబడింది మరియు కణాలు డబుల్-స్ట్రాండెడ్ RNAను ఎలా గుర్తిస్తాయి మరియు వైరస్లు ఆ రక్షణలను ఎలా ఎదుర్కొంటాయి అనే స్థాపిత జ్ఞానంపై నిర్మించబడింది. అయినప్పటికీ, ఆశాజనకమైన కణ-ఆధారిత ఫలితం నుండి లైసెన్స్ పొందిన ఉత్పత్తి వరకు మార్గం పొడవైనది. జంతు అధ్యయనాలు, ప్రారంభ మానవ భద్రతా పరీక్షలు, ప్రభావశీలత పరీక్షలు మరియు తయారీ స్కేల్-అప్ ప్రతిదీ దాని స్వంత సవాళ్లను తీసుకువస్తాయి.
ముఖ్యాంశం
స్వయం-వర్ధన mRNA ఒక సరళమైన జీవసంబంధమైన ఘర్షణ ద్వారా వెనుకబడి ఉంది: RNA ఎంత ఎక్కువ ప్రతిరూపణ చేస్తుందో, అంత ఎక్కువ డబుల్-స్ట్రాండెడ్ RNAను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, మరియు కణాలు అంత గట్టిగా ఎదురుదెబ్బ తినిస్తాయి. క్వీన్ మేరీ బృందం NoV B2 యొక్క ఉపయోగం ఆ ఘర్షణను తగ్గించే మార్గాన్ని అందిస్తుంది. RNA జోక్యాన్ని అణచివేయడం ద్వారా, ఈ ప్రోటీన్ రోగనిరోధక ప్రేరణను కాపాడుతూనే కావలసిన ప్రోటీన్ను ఎక్కువగా ఉత్పత్తి చేయడానికి saRNAను అనుమతిస్తుంది. ఈ ఆవిష్కరణ saRNA టీకాల కోసం ప్రతి సమస్యను పరిష్కరించదు, కానీ ఒక కేంద్ర అడ్డంకిని తొలగిస్తుంది. ఇది జీవులలో నిలిచి ఉంటే, స్వయం-వర్ధన RNAను ఒక ఆశాజనక ప్రయోగశాల భావన నుండి టీకాలు, జన్యు చికిత్స, క్యాన్సర్ చికిత్స మరియు ప్రోటీన్ రీప్లేస్మెంట్ కోసం ఒక ఆచరణాత్మక వేదిక వైపు కదిలించడంలో సహాయపడగలదు.
ఈ వ్యాసం Medical Xpress నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on medicalxpress.com
