ИСТИНА

мРНК-трансфекция считается многообещающим подходом для доставки генов из-за минимальной опасности модификации генома и отсутствия зависимости от пролиферативного статуса клеток. Синтетические мРНК, полученные с помощью in vitro транскрипции, могут успешно применяться для вакцинации, заместительной терапии или репрограммирования клеток. Однако такие транскрипты зачастую активируют ответ врождённого иммунитета, что усложняет трансфекцию первичных клеток и использование мРНК-технологий в живых организмах. Включение модифицированных нуклеотидов в транскрипт может снизить иммунный ответ, увеличить стабильность мРНК и таким образом повысить продолжительность экспрессии и общий выход белкового продукта. Однако опубликованные данные о влиянии нуклеотидных модификаций на продукцию белка противоречивы. Важную роль в мРНК-технологиях играет также использование специфических регуляторных элементов – в частности, сайтов внутренней посадки рибосомы (IRES), обеспечивающих эффективную трансляцию мРНК в условиях стресса. Мы исследовали влияние наиболее широко используемого в мРНК-терапии модифицированного нуклеозида, N1-метилпсевдоуридина, на экспрессию репортерных мРНК, различающихся механизмами инициации трансляции, в нескольких системах in vitro и in vivo [1], сравнив эффективность и кинетику накопления люциферазы в случае обычных и модифицированных транскриптов в клеточных экстрактах, культивируемых линиях клеток человека и первичных фибробластах мыши. Эффекты модификаций сильно различались в зависимости от механизма инициации трансляции. В случае мРНК с кэп-зависимыми лидерами влияние модификаций на эффективность, а часто и на продолжительность экспрессии было положительным, в то время как в случае IRES-зависимой трансляции введение N1mΨ вместо 100% U практически полностью ингибировало трансляцию. Мы показали, что эти эффекты характерны для вирусных IRES-элементов всех четырёх типов [2] (на примере IRES из мРНК вирусов HRV, EMCV, CSFV, CrPV и ряда других). Очевидно, замена U на N1mΨ мешает образованию правильной вторичной и третичной структуры, критически необходимой для их работы. Мы также проанализировали влияние замены на некоторые другие типы инициации трансляции (в частности, опосредованные 5’-концевыми кэп-независимыми энхансерами трансляции, 5’-CITE). Кроме того, для модифицированных мРНК мы зафиксировали задержку появления продукта, что указывает на снижение скорости элонгации. Обнаруженные закономерности важны для разработки новых эффективных вариантов терапевтических мРНК. ------------- [1]. Akulich et al. (2016) Sci Rep 6, 37905. [2]. Sorokin et al. (2021) Biochemistry (Moscow) 86, 1060–1094. ---------- Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 18-14-00291.