RNK tehnologija

RNK tehnologija:

Priča o cvijeću, virusima i medicinskoj revoluciji

Svako toliko greške mogu dovesti do čudesnih mogućnosti. Znanstvena revolucija proizišla iz slučajnog otkrića tehnologije kojoj je temelj RNK neobična je priča. Priča koja obećava povesti nas na uzbudljiva nova terapijska putovanja. 

Zahvaljujući pojavi RNK tehnologije, sada se usuđujemo razmišljati o stvarima koje su bile nezamislive prije samo nekoliko desetljeća. A zbog najnovije globalne pandemije, o RNK cjepivima razgovara se svugdje oko nas. Viđamo ih na vijestima, slušamo o njima u dokumentarcima i razumijemo važnu ulogu koju igraju u spašavanju života. 

Uzbudljiva budućnost medicine

Ribonukleinska kiselina (RNK) pojam je koji u zadnje vrijeme često čujemo. Ta kopija naše DNK temelj je znanosti u pozadini djelovanja nekih od cjepiva protiv bolesti COVID-19. Kao što znamo, RNK tehnologija u cjepivima protiv koronavirusa koristi tehnologiju glasničke RNK (engl. messenger mRNA). Ona tijelu daje upute za proizvodnju specifičnih proteina za zaštitu od virusa. Tehnologija izrade cjepiva na temelju glasničke RNK (gRNK) omogućuje vlastitom pogonu naših tijela da proizvodi protutijela protiv virusa umjesto da se ona proizvode u laboratoriju.¹

U određenim medicinskim primjenama, kao što su cjepiva, glasnička RNK (gRNK) se koristi za stvaranje proteina u tijelu. Ali zapravo su neočekivana otkrića na petunijama prije 30-ak godina dovela do toga da istraživači naiđu na drugi koristan RNK mehanizam koji bi se mogao koristiti za blokiranje neželjenih proteina. Kad su znanstvenici na Sveučilištu u Arizoni pokušavali intenzivirati ljubičastu boju petunija, u biljke su ubrizgali gene koji su kodirali za ljubičastu boju ali, na njihovo iznenađenje, cvjetovi su umjesto toga postali bijeli. Čini se da su upute za ljubičastu pigmentaciju nekako blokirale prirodne upute za ljubičasto u cvjetovima, a pritom nisu promijenile njihovu DNK.²

To je pomoglo istraživačima Andrewu Fireu i Craigu Mellou da otkriju mehanizam poznat kao RNK interferencija (RNKi). Za to su dobili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 2006., a potencijal njihova istraživanja da promijeni praksu mogao bi se uskoro doista ostvariti.³

RNKi se može koristiti za sprječavanje proizvodnje proteina ciljanjem na njihovu gRNK.⁴ Tehnologija kojoj je temelj gRNK koristi se u lijekovima koji su mala interferirajuća RNK (eng. small interfering RNA, siRNA) za gašenje gRNK proteina povezanih s bolestima. Time se može spriječiti da potencijalno štetni proteini uopće nastanu.^5,6

Proizvodnja proteina i RNK terapije

Slika A. Genetske informacije iz DNK transkribiraju se u RNK i translatiraju u proteine. Slika B. Genetski modificirana gRNK kodira protein šiljka koji imunosni sustav prepoznaje, da bi se proizvela protutijela protiv virusa.7 Slika C. miRNK se kombinira s kompleksom za utišavanje gena induciranim molekulom RNK (RISC) i cilja gRNK te inducira razgradnju gRNK.

Ova tehnologija nudi pregršt mogućnosti. U teoriji su male interferirajuće RNK (miRNK) terapije vrlo specifične i imaju jedan gRNK cilj. Štoviše, budući da način djelovanja oponaša proces vlastitog RNKi procesa tijela, miRNK terapije osobito su učinkovite i selektivne.^1,4,6,8 Poboljšanja stabilnosti određenih malih interferirajućih RNK terapija dovela su do postojanog učinka pa bi neke mogle ostati aktivne mjesecima. Zato se neke od tih injektiranih terapija mogu primjenjivati rjeđe, što bolesnicima i zdravstvenim radnicima nudi praktičnije doziranje u usporedbi s drugim trenutačno dostupnim lijekovima.⁶ Lijekovi kojima je temelji miRNK mogu se razvijati i proizvoditi u većem opsegu te puno brže od novih kemikalija koje su potrebne za druge vrste terapije.^6,8

RNK tehnologija predstavlja revoluciju u genetskim, kardiometaboličkim, zaraznim, očnim i bolestima središnjeg živčanog sustava. miRNK terapije trenutačno se razvijaju u terapijskom području snižavanja lipida te daju dobre izglede bolesnicima s aterosklerotskom kardiovaskularnom bolešću.^8,9 Stoga ne čudi da svi govorimo o obećanju RNK tehnologije.

Na ovom dijelu internetske stranice www.klubzdravlja.hr pronaći ćete nepromotivni medicinski sadržaj namijenjen isključivo zdravstvenim radnicima na području Republike Hrvatske.

KRATICE:

COVID-19, Koronavirusna bolest 2019

LITERATURA:

1.  Bettini E, Locci M. SARS-CoV-2 mRNA Vaccines: Immunological Mechanism and Beyond. Vaccines [Internet] 2021;9(2):147. Dostupno na: http://dx.doi.org/10.3390/vaccines9020147.
2. Novartis website. Take a visual tour of medicines  that target  RNK. Dostupno na: https://www.novartis.com/stories/take-visual-tour-medicines-target-rna. Pristupljeno 07.07.2022.
3. The 2006 Nobel prize in physiology or medicine summary. Dostupno na: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2006/summary/ . Pristupljeno 06.07.2022.
4. Chery J. RNA therapeutics: RNAi and antisense mechanisms and clinical applications. Postdoc J. 2016 Jul;4(7):35-50. doi: 10.14304/surya.jpr.v4n7.5. PMID: 27570789; PMCID: PMC4995773.
5. Hu B, Weng Y, Xia XH, Liang XJ, Huang Y. Clinical advances of siRNA therapeutics. J Gene Med. 2019 Jul;21(7):e3097. doi: 10.1002/jgm.3097. Epub 2019 Jun 17. PMID: 31069898.   
6. Dana H, Chalbatani GM, Mahmoodzadeh H, Karimloo R, Rezaiean O, Moradzadeh A, Mehmandoost N, Moazzen F, Mazraeh A, Marmari V, Ebrahimi M, Rashno MM, Abadi SJ, Gharagouzlo E. Molecular Mechanisms and Biological Functions of siRNA. Int J Biomed Sci. 2017 Jun;13(2):48-57. PMID: 28824341; PMCID: PMC5542916.
7. Callaway E. The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature. 2020 Apr;580(7805):576-577. doi: 10.1038/d41586-020-01221-y. PMID: 32346146. 
8. Saw PE, Song EW. siRNA therapeutics: a clinical reality. Sci China Life Sci. 2020 Apr;63(4):485-500. doi: 10.1007/s11427-018-9438-y. Epub 2019 Apr 30. PMID: 31054052.
9. AJMC website. siRNK therapeutics are poised to become the next standard class of medicine. Dostupno na: https://www.ajmc.com/view/market-of-sirnas-poised-to-expand-beyond-3-cur.... Pristupljeno 15.07.2022.