Circular RNA (circRNA) เป็นกลุ่มโมเลกุล RNA ที่ไม่เข้ารหัสที่มีลักษณะเฉพาะ โดยโมเลกุลเหล่านี้ได้รับการสร้างขึ้นจากกลไกที่เรียกว่าการต่อกลับ โดยที่เอ็กซอนทั้งสองของ mRNA ซึ่งเป็นสารตั้งต้นจะเชื่อมต่อกันเป็นโครงสร้างวงปิดในระหว่างการต่อกลับ วิธีนี้จะช่วยหลีกเลี่ยงโครงสร้างแบบ 5' cap และ 3' tail ที่พบได้ทั่วไปในโมเลกุล RNA เชิงเส้น โครงสร้างแบบวงกลมนี้ทำให้ circRNA มีความเสถียรสูง ทำให้ไม่ไวต่อการย่อยสลายโดยนิวคลีเอสภายในเซลล์ ดังนั้น จึงมีอายุครึ่งชีวิตในเซลล์ที่ยาวนานขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถให้ผลในปริมาณน้อยและคงอยู่ยาวนานในการใช้งานจริง นอกจากนี้ circRNA ยังมีข้อได้เปรียบของกระบวนการผลิตที่ค่อนข้างเรียบง่ายเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ เดอะ นิวคลีโอไทด์ที่ถูกดัดแปลง การปิดฝาหรือโพลีอะดีไนเลชัน ทำให้ RNA วงกลมกลายเป็นจุดสำคัญในการพัฒนายา
มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการพัฒนายา โดยมีรายละเอียดหลักๆ ดังนี้ รายการ ในสิ่งต่อไปนี้:
01 เสถียรภาพที่สูงขึ้น
โครงสร้างของ circRNA ทำให้ทนทานต่อการสลายตัวโดยนิวคลีเอส ดังนั้น มีครึ่งชีวิตที่ยาวนานกว่าและมีเสถียรภาพในเซลล์ที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญต่อการคงประสิทธิภาพของยา
02 ภูมิคุ้มกันต่ำ
เมื่อเปรียบเทียบกับ RNA เชิงเส้นแล้ว circRNA จะมีภูมิคุ้มกันที่ต่ำกว่า ซึ่งลดโอกาสการเกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน ทำให้ circRNA เหมาะสมกว่าในการใช้เป็นพาหะของยา
03 การแสดงออกของโปรตีนอย่างมีประสิทธิภาพ
งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า circRNA ที่ถูกออกแบบขึ้นสามารถแสดงโปรตีนในเซลล์ยูคาริโอตได้อย่างเสถียรและมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดด้วยการทดแทนโปรตีน
04 การประยุกต์ใช้ในการรักษาโรคที่มีศักยภาพ
circRNA แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษาโรคต่างๆ รวมถึงโรคหายาก การรักษามะเร็ง และเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาวัคซีน
05 ระบบส่งมอบนวัตกรรม
ระบบการส่งมอบที่พัฒนาขึ้นใหม่ เช่น อนุภาคนาโนลิพิด (LNP) สามารถส่งมอบ circRNA ไปยังเซลล์เป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญต่อการกำหนดเป้าหมายและประสิทธิผลของยา
06 การพัฒนาวัคซีน
วัคซีน circRNA แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาวัคซีน COVID-19 ที่สามารถกระตุ้นการสร้างแอนติบอดีที่เป็นกลางและการตอบสนองของเซลล์ T ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีความเสถียรมากกว่าที่อุณหภูมิแวดล้อมเมื่อเปรียบเทียบกับ mRNA เชิงเส้น ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการจัดเก็บและขนส่ง
07 การตัดต่อยีน
circRNA ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในสาขาการตัดต่อยีน โดยสามารถใช้เป็นแม่แบบสำหรับระบบการตัดต่อยีน ส่งผลให้การแสดงออกของโปรตีนมีความสม่ำเสมอและเสถียรมากขึ้น
กระบวนการผลิต circRNA ประกอบด้วย: การเตรียมเทมเพลต การถอดรหัสในหลอดทดลอง การกำจัดเทมเพลต DNA การทำให้เป็นวงกลม และการทำให้บริสุทธิ์ หลังจากการทำให้ RNA เป็นวงกลมแล้ว RNA ที่ยังไม่กลายเป็นวงกลมจะต้องถูกย่อยด้วย Ribonuclease R (RNase R) เพื่อเพิ่มปริมาณของ circRNA

รูปที่ 1: แผนภาพกระบวนการผลิต RNA แบบวงกลม
(ที่มา:Front Immunol 2023 ม.ค. 12:13:1091797. doi: 10.3389/fimmu.2022.1091797. eCollection 2022)
RNase R (Ribonuclease R, RNase R) คือ exoribonuclease 3'→5' ที่ขึ้นอยู่กับ Mg2+ ซึ่งมีต้นกำเนิดจาก อีโคไล. สามารถย่อย RNA เชิงเส้นได้ทั้งหมด และมีปัญหาในการย่อย circRNA, Lasso RNA, หรือโมเลกุล RNA สายคู่ที่มีนิวคลีโอไทด์น้อยกว่า 7 ตัวยื่นออกมาที่ปลาย 3' โดยทั่วไปแล้ว RNase R จะใช้ในการกำจัดโมเลกุล RNA เชิงเส้น โดยบรรลุวัตถุประสงค์ในการเพิ่มปริมาณของ RNA ที่ไม่เชิงเส้น เช่น circRNA และ lariat RNA
การใช้งานหลัก ภูมิภาค เป็น:
- การวิจัยการแสดงออกของยีน
- การวิจัยการตัดต่อแบบทางเลือก
- เสริมสร้าง circRNA จากตัวอย่างทางชีววิทยา
- ระบุโครงสร้างลาเรียตอินทรอน RNA;
- ระบุ exon circRNA
คุณสมบัติผลิตภัณฑ์
- ความบริสุทธิ์ของโปรตีน (SDS-PAGE) ≥95%;
- ไม่มีสารตกค้างเอ็กโซนิวคลีเอส
- เมื่อเทียบกับคู่แข่งแล้ว ผลิตภัณฑ์นี้มีความสามารถในการย่อย RNA เชิงเส้นเทียบเท่ากัน
- เมื่อเทียบกับคู่แข่งแล้ว ผลิตภัณฑ์นี้มีผลในการเพิ่มปริมาณของ circRNA ที่คล้ายกัน
การสาธิตการแสดง
ความบริสุทธิ์ของโปรตีน (SDS-PAGE) ≥95%
รูปที่ 2: การทดสอบความบริสุทธิ์ของโปรตีน: จากซ้ายไปขวา ผลลัพธ์คือปริมาณที่แตกต่างกัน (1 μL, 2 μL, 3 μL) ของผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มข้นเท่ากัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าความบริสุทธิ์ของโปรตีนของ
ไม่มีสารตกค้างเอ็กโซนิวคลีเอส
รูปที่ 3: การตรวจจับสารตกค้างของเอ็กโซนิวคลีเอส: เพิ่ม 20 U ของ
เทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์ RNase R แบรนด์นำเข้า A ในการย่อย RNA เชิงเส้น
รูปที่ 4: การเปรียบเทียบความสามารถของ
เทียบเท่ากับผลการเสริมฤทธิ์ของ circRNA ของผลิตภัณฑ์ RNase R ของแบรนด์นำเข้าจาก A
รูปที่ 5: การเปรียบเทียบผลการเสริมสมรรถนะของ circRNA โดย
ความคิดเห็นของลูกค้า
ย.อีเซน RNase R มีผลการตัด RNA เชิงเส้นที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับแบรนด์อื่น
รูปที่ 6: การเปรียบเทียบผลของการย่อย RNase R ต่อโมเลกุล mRNA เชิงเส้นระหว่าง
ข้อมูลสินค้า
ชื่อสินค้า | รหัสสินค้า | ข้อมูลจำเพาะผลิตภัณฑ์ |
14615ES | 500U/5000U/20KU/200KU | |
14616ES | 500µl/1มล./5มล./10มล./100มล. |
อ้างอิง
1.Qu L, Yi Z, Shen Y และคณะ วัคซีน RNA แบบวงกลมเพื่อต่อต้าน SARS-CoV-2 และสายพันธุ์ที่เกิดขึ้นใหม่ เซลล์. 2022;185(10):1728-1744.e16. doi:10.1016/j.cell.2022.03.044
2.Chen L, Wang C, Sun H และคณะ กล่องเครื่องมือชีวสารสนเทศสำหรับการค้นพบและวิเคราะห์ circRNA วารสาร Brief Bioinform. 2021;22(2):1706-1728. doi:10.1093/bib/bbaa001