CRISPR-CAS13, טכנולוגיית מיקוד RNA חזקה זוכה לתשומת לב הולכת וגוברת כפלטפורמת טיפול גנטי מהדור הבא בשל דיוק שלה ותופעות הלוואי המופחתות. החוקרים בקייסט מנצלים מערכת זו פיתחו כעת את הטכנולוגיה הראשונה בעולם המסוגלת לאצטילינג באופן סלקטיבי (שינוי כימי) מולקולות RNA ספציפיות בין אינספור תמלילים בתאים חיים. פריצת דרך זו מאפשרת שליטה מדויקת ותוכנתית של פונקציית RNA והיא צפויה לפתוח דרכים חדשות בפיתוח טיפולי מבוסס RNA.
קאיסט (הנשיא קוואנג היונג לי) הודיע כי צוות מחקר בראשותו של פרופסור זכה בהו במחלקה למדעים ביולוגיים פיתח לאחרונה טכנולוגיה פורצת דרך המסוגלת לאצטילציה סלקטיילציה של מולקולות RNA ספציפיות בתוך גוף האדם באמצעות מערכת CRISPR-CAS13-מכונה מיקוד RNA המוקד את תשומת הלב הגוברת בשדות של תקנות גנים.
מולקולות RNA יכולות לעבור שינויים כימיים – תוספת של קבוצות כימיות ספציפיות – המשנות את תפקודן ואת התנהגותן מבלי לשנות את רצף הנוקלאוטידים הבסיסי. עם זאת, חלק מהשינויים הללו, שכבה קריטית של ויסות גנים שלאחר התמלול, נותרה מובנת היטב. ביניהם, N4-acetylcytidine (AC4C) היה אניגמטי במיוחד, עם ויכוח מתמשך על קיומו ותפקודו ב- RNA Messenger Messenger (mRNA), ה- RNA המקודד חלבונים.
כדי לטפל בפער זה, צוות המחקר של KAIST פיתח מערכת אצטילציה ממוקדת של RNA, בשם DCAS13-ENAT10. פלטפורמה זו משלבת אנזים CAS13 לא פעיל קטליטי (DCAS13) המנחה את המערכת ליעדי RNA ספציפיים, עם גרסה היפראקטיבית של האנזים NAT10 (ENAT10), המבצע אצטילציה של RNA. גישה זו מאפשרת אצטילציה מדויקת של רק מולקולות ה- RNA הרצויות בין מאגר התמלילים העצום בתוך התא.
באמצעות מערכת זו, החוקרים הדגימו כי מדריך RNA יכול לכוון את קומפלקס DCAS13-ENAT10 ליעדי RNA ספציפיים לאצטילט, ואצטילציה הגדילה משמעותית את ביטוי החלבון מה- mRNA שהשתנה. יתר על כן, המחקר חשף לראשונה כי אצטילציה של RNA ממלאת תפקיד בלוקליזציה של RNA תוך תאי, ומאפשרת את ייצוא ה- RNA מהגרעין לציטופלזמה – צעד קריטי בוויסות ביטוי הגנים.
כדי לאמת את הפוטנציאל הטיפולי שלו, הצוות העביר בהצלחה את מערכת האצטילציה הממוקדת של RNA לכבד של עכברים חיים באמצעות נגיף הקשור לאדנו (AAV), וקטור לטיפול גנטי נפוץ. זה מסמן את ההפגנה הראשונה של שינוי RNA in vivo, ומרחיב את תחולתם של כלי שינוי כימי RNA, מדגמי תרבית תאים ועד אורגניזמים חיים.
פרופסור זכה בדו HEO, שפיתח בעבר טכנולוגיית טיפול COVID-19 באמצעות מספריים וטכנולוגיית גנים RNA להפעלת מספריים של גנים RNA עם אור, הצהיר ", הצהיר", "מחקרים קיימים של שינוי כימי RNA התמודד עם קשיים בבקרת הספציפיות, הזמניות והמרחביות. עם זאת, טכנולוגיה חדשה זו מאפשרת אצטילציה סלקטיבית של RNA הרצוי, פותחת את הדלת למחקר מדויק ומפורט על פונקציות אצטילציה של RNA"הוא הוסיף,"טכנולוגיית השינוי הכימי של RNA שפותחה במחקר זה יכולה להיות בשימוש נרחב כחומר טיפולי מבוסס RNA וכלי לוויסות פונקציות RNA באורגניזמים חיים בעתיד."
מחקר זה, עם דוקטורט. המועמד ג'יהואן יו מהמחלקה למדעים ביולוגיים בקייסט ככותב הראשון, פורסם בכתב העת Nature Biology Chemical Biology ב- 2 ביוני 2025. (כותרת: אצטילציה RNA לתכנות עם CRISPR-CAS13, גורם השפעה: 12.9, DOI: https://doi.org/10.1038/025-015-01-19-19-19-19-19-19-19-19-19-19-19-015-389-389-389-389-19
מחקר זה נתמך על ידי קרן הטכנולוגיה העתידית של סמסונג והתכנית לפיתוח טכנולוגיה ביו ורפואה של הקרן הלאומית לחקר קוריאה.
