Исследователи из Массачусетского технологического института разработали РНК-датчик, который может точно идентифицировать клетки, экспрессирующие мутированную версию гена p53, характерную для онкологических заболеваний. «Сенсоры» можно использовать для нацеленной терапии рака.
Генетики использовали фермент, который присутствует в большинстве клеток животных, — РНК-зависимую аденозиндезаминазу (ADAR). Он редактирует основания молекул РНК, превращая несовпадающие аденозиновые основания в инозин. Обычно ADAR используется клетками для борьбы с вирусами: она обнаруживает и исправляет несовпадения в двухцепочечной РНК.
Исследователи создали сенсорную РНК таким образом, чтобы она содержала последовательность, комплементарную их мишени (молекуле, соответствующей мутировавшему гену p53), но с одним несовпадением. Это привлекает внимание ADAR, естественно существующего в клетке, который устраняет это несоответствие.
Когда ADAR превращает аденозин в инозин в сенсорной РНК, это редактирование удаляет стоп-кодон (набор из трех нуклеотидов), который блокирует транскрипцию РНК. После этого клетка начинает считывать генетический код и синтезировать белки, которые он кодирует. Один из них — флуоресцентный белок, который позволяет увидеть, что синтетический ген был активирован.
Другой синтетический ген кодирует упрощенную версию фермента ADAR. По мере того, как производится больше ADAR, фермент находит и активирует больше копий синтетической конструкции РНК. Это создает петлю положительной обратной связи, которая усиливает экспрессию флуоресцентного гена.
Исследователи отмечают, что этот подход можно использовать не только для идентификации раковых клеток, но и для лечения. Синтетический ген, который содержится в РНК, может кодировать не только флуоресцентный белок. В качестве «полезной нагрузки» такие молекулы могут запускать производство белков, убивающих раковые клетки.
С помощью этой системы мы можем нацеливаться на очень специфические больные клетки и ткани, что открывает возможность выявления раковых клеток, а затем доставки высокоэффективных терапевтических средств.
Джеймс Коллинз, профессор медицинской инженерии и науки и соавтор исследования
