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国际药闻丨研究miRNA的科学家获诺奖,你把这篇看完就能出去和别人嘚瑟了

miRNA

潜在的疾病调控工具

科学家如何用小分子撬动大未来

和笔者一样具有初中本科文凭的人都知道,信使核糖核酸(mRNA)在蛋白质合成中起到重要作用。在新冠大流行开始后,很多人都了解到了mRNA不仅体内有,体外合成后也可以制备疫苗。

可是,mRNA只是个干活的,你知道指挥它们干活的是谁吗?那就是今天的主角——miRNA

今天非常遗憾,笔者又一次与诺贝尔奖失之交臂,但这并不耽误我给大家说说本次两位诺奖得主美国科学家Victor Ambros(马萨诸塞大学医学院的教授)和Gary Ruvkun(哈佛大学医学院的教授)的miRNA,以及药物及疫苗的研究进展。

先说说微小核糖核酸

虽然名字很像,但微小核糖核酸(microRNA/miRNA)并不是mRNA。

miRNA是一种长度约为22个核苷酸的小型非编码RNA分子,由于miRNA不会翻译成蛋白质或寡肽,因此它们被称为“非编码RNA”

就像刚才说的,mRNA是干活的,而miRNA就是指挥mRNA干活的。其主要作用是与靶mRNA结合,在调节基因表达中具有重要价值(如发育、细胞增殖和分化)。

说的更具体一点,这种调控机制在细胞发育分化增殖凋亡等过程中发挥重要作用。再具体一点就可以举个例子——癌症就是基因调控出现问题

因此,把miRNA研究透了,就可能解决上述很多相关的问题,因此其重要性不言而喻。而两位诺奖得主就是最早开始研究miRNA的人。

这俩得奖的大佬干了啥

诺奖得主之一的Victor Ambros很早就启动了相关的研究,其科研团队在1993年首次发现了线虫(Caenorhabditis elegans)中的miRNA。其团队最初发现了一种名为lin-4的小RNA分子,该分子通过与其靶mRNA结合来抑制蛋白质的翻译,进而调节该基因的表达。而lin-4作为miRNA的第一个成员,为后来的miRNA研究奠定了基础。

而另一位诺奖得主Gary Ruvkun随后进行了进一步的研究,确认了lin-4的靶基因,并揭示了它在发育过程中的重要性。

而他们两人及其团队的研究为潜在生物标志物治疗靶点的开发铺平了道路,未来将会在癌症、心血管疾病和其他疾病的诊断和治疗中具有重要意义。

那么,miRNA在医药领域到底能怎么用,或许可以用“谍战剧”来形容。

miRNA药物与疫苗的进展

以前我们经常将mRNA比喻为疫苗抗原的设计图,也就是mRNA可以把细胞作为“工厂”,让细胞自己产生特定的抗原,从而让机体通过细胞产生的抗原产生免疫反应。(但实际上,mRNA不是设计图,而是拿着设计图干活的牛马

相对于mRNA干活,miRNA就可以说是整个细胞内的质量控制工程师,负责审核、把控全程操作和核对图纸内容。作为一个管理岗,其责任重大,要保证工人能够按图索骥,不能出现问题。

当然,质量工程师(miRNA)不仅能通过使唤工人(mRNA)支持自己的工厂,也可以毁掉别人的工厂(生产“卧底”质量控制工程师,手动狗头)。

因为,miRNA不仅可以靶向人体细胞内的mRNA,也可以直接靶向病毒基因组转录本,还能够调节宿主的免疫应答

在药物领域,一项与新冠感染有关的研究中发现,作为脂质体替代品的EnGeneIC递送载体(EDV)与传统的脂质体载体相比,可以降低毒性和副作用的风险。而采用装载miR-16-5p(一种miRNA模拟物)的EDV可以避免利用基因工程病毒载体递送miRNA会增加病毒DNA整合到宿主DNA中的风险。

简单来说,就是既能把卧底送进去,又能避免卧底一高兴反水了。

这项研究的目标是通过向肺部感染新冠病毒的细胞输送特定的miRNA,来抑制病毒的复制和传播(下图)。

说白了,最终目的就是把卧底通过高科技手段把弄到细胞里去,然后让卧底开始发挥作用,直接把病毒忽悠瘸了

在疫苗领域,miRNA可以让减毒活疫苗更加安全,说通俗一点就是直接给减毒活疫苗里边的弱毒株给干“绝育”了……

一项研究通过在活病毒疫苗中加入miRNA响应元件(MREs)来减毒,通过这种方式,让病毒无法在表达与插入的MRE结合的miRNA的细胞中复制(下图),也就是让病毒在特定细胞中获得福报(去势)。

当细胞获得福报(就是不能繁殖了)后,就不用担心减毒活疫苗的疫苗株就不会在体内复制了,也就是理论上就会安全许多。

不过遗憾的是,无论在药物领域还是疫苗领域,目前仍没有任何获批的miRNA产品上市,更别说治疗包括恶性肿瘤在内的基因工程药物了。然而,既然已经打出了基础,那么上层建筑就可以无限延展,很多疾病治疗就有盼头了。

总之呢,就是miRNA未来研究的延展方向很多,但至少对于一些疾病的治疗或预防已经有一些成果。当然,希望大家都用不到这玩意儿的相关疗法(最好都能不得病)

=丸=

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