Ученые разработали нуклеиновую кислоту, обладающую каталитическим действием и способную разрезать РНК. Действие фермента проверили на коронавирусе, а в будущем он может лечь в основу нового подхода к терапии рака. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Ферменты — это биологические катализаторы, которые в живых клетках выполняют различные функции, от синтеза белков до переваривания пищи. Большинство ферментов представляют собой белковые молекулы, однако некоторые молекулы РНК тоже обладают каталитическим действием. Их называют рибозимами. Некоторые классы рибозимов способны распознавать специфические последовательности в других молекулах РНК и разрезать их. В 2014 году британские ученые обнаружили ксенонуклеиновые кислоты (XNA), которые синтезируются искусственно, но могут выполнять те же функции, что и РНК. На их основе исследователи собрали XNA-зимы, но поначалу они были неэффективны.
Однако ранее в этом году ученые сообщили, что смогли разработать новое поколение XNA-зимов, которые стабильны и могут работать внутри клеток. Эти ферменты способны разрезать длинные и сложные молекулы РНК. Они настолько точные, что не сработают, если целевая последовательность отличается хотя бы на один нуклеотид. Такие молекулы могут лечь в основу новой терапии рака, но теперь ученые продемонстрировали работу XNA-зимов при лечении коронавирусной инфекции. Они способны разрезать РНК вируса, убивая его. Сами по себе XNA-зимы состоят из неизменного каталитического ядра, и меняются только «руки», распознающие последовательность. Поэтому такие молекулы можно разрабатывать очень быстро и легко.
SARS-CoV-2, как и другие вирусы, быстро мутирует, из-за чего появляются новые штаммы. Из-за этого снижается эффективность вакцин и лекарств. Чтобы решить эту проблему, ученые выбрали такие целевые последовательности РНК, которые наименее подвержены мутациям. В то же время исследователи разработали три XNA-зима, которые нацелены на несколько разных участков вирусного генома. В таком случае вирус с меньшей вероятностью сможет удачно мутировать. А даже если это и произойдет, ученые могут быстро сделать новые ферменты.
XNA-зимы могут лечь в основу терапии коронавирусной инфекции. Это особенно важно для пациентов с ослабленной иммунной системой. В дальнейшем ученые планируют разработать более специфичные и стабильные XNA-зимы, которые смогут дольше оставаться в теле человека и быть эффективными даже в малых дозах.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
