Modificerede nukleotider, der bruges i COVID-19-vacciner, fungerer som designet

Den bemærkelsesværdige effektivitet af mRNA-vacciner mod SARS-CoV-2 har skabt stor interesse for syntetiske mRNA-terapier til behandling og forebyggelse af sygdom. Men nogle grundlæggende videnskabelige spørgsmål er tilbage om, hvorvidt de modificerede nukleotider, der bruges i vaccinerne, trofast producerer de proteinprodukter, de er designet til at fremstille.

De syntetiske mRNA'er, der anvendes i COVID-19-vaccinerne, inkorporerer det modificerede nukleotid N1-methylpseudouridin for at forbedre stabiliteten og reducere uønskede immunresponser. Begge funktioner er nødvendige for, at vaccinen fungerer korrekt. Alligevel introducerer inkorporering af dette ikke-standardnukleotid muligheden for, at det cellulære maskineri kan fejllæse den genomiske information, som mRNA'et koder for - hvilket fører til fejl under proteinoversættelse, der kan have utilsigtede virkninger senere hen.

Ikke at bekymre dig, som det viser sig. En ny undersøgelse fra Washington University i St. Louis viser, at N1-methylpseudouridinen, der bruges i COVID-19 mRNA-vaccinerne, er oversat trofast. Forskningen, offentliggjort i Cell Reports , blev ledet af forskere i laboratoriet af Hani Zaher, lektor i biologi i kunst og videnskab.

"Cellulære mRNA'er har typisk ikke N1-methylpseudouridin," sagde Kyusik Kim, en kandidatstuderende i det molekylære cellebiologiprogram, førsteforfatter af undersøgelsen. "Vi fandt ud af, at tilstedeværelsen af ​​N1-methylpseudouridin i mRNA'er ikke ser ud til at føre til stigninger i antallet af fejl under oversættelse."

"Hvis det er tilfældet," sagde Kim, "så kan vi fortsætte med at bruge dem i terapi, og vi behøver ikke at bekymre os så meget om, at de laver det forkerte protein."

Oversættelsen af ​​den genetiske kode til funktionelt protein er en bedrift, der opnås i alle livets domæner af ribosomet. Zaher-laboratoriet udfører forskning, der udvider vores forståelse af de mekanismer, der styrer translationel troskab på ribosomet og indvirkningen af ​​disse mekanismer på cellulær fitness.

I denne særlige undersøgelse brugte Zaher-lab-forskerne flere eksperimentelle systemer til at studere virkningerne af N1-methylpseudouridin på translation. De fandt ud af, at N1-methylpseudouridin aflæses nøjagtigt af ribosomet. De fandt også, at mRNA'er indeholdende N1-methylpseudouridin ikke syntes at lave fejlkodede proteiner hyppigere end mRNA'er indeholdende umodificerede nukleotider.

"Der har været en enorm eksplosion i interessen for brugen af ​​terapeutiske mRNA'er til mange forskellige sygdomme," sagde Kim. "Dette papir tilføjer mere tillid til, at terapeutiske mRNA'er ikke kommer til at lave proteiner, de ikke var beregnet til at lave." + Udforsk yderligere

Syntetiske mRNA'er modificeret med svovlatomer øger effektiv proteinsyntese