RNA vòng (circRNA) là một lớp phân tử RNA không mã hóa độc đáo. Chúng được hình thành thông qua một cơ chế gọi là ghép nối ngược. Hai exon của mRNA tiền thân được kết nối thành một cấu trúc vòng kín trong quá trình ghép nối. Điều này tránh được cấu trúc mũ 5' và đuôi 3' thường thấy trong các phân tử RNA tuyến tính. Cấu trúc vòng này mang lại tính ổn định cao cho circRNA, làm cho nó ít bị phân hủy bởi nuclease trong tế bào. Do đó, chúng có thời gian bán hủy dài hơn trong tế bào, cho phép chúng đạt được liều thấp và hiệu quả lâu dài trong các ứng dụng thực tế. Ngoài ra, circRNA có ưu điểm là quy trình sản xuất tương đối đơn giản vì nó không yêu cầu cái nucleotide đã biến đổi sự đóng nắp hoặc polyadenylation, khiến RNA vòng trở thành điểm nóng trong quá trình phát triển thuốc.

Nó có những lợi thế đáng kể trong việc phát triển thuốc, các chi tiết chủ yếu là được liệt kê trong những điều sau đây:

01 Độ ổn định cao hơn

Cấu trúc của circRNA làm cho nó có khả năng chống lại sự phân hủy của nuclease, do đó Thuốc có thời gian bán hủy dài hơn và độ ổn định cao hơn trong tế bào, điều này rất quan trọng đối với tác dụng kéo dài của thuốc.

02 Tính sinh miễn dịch thấp

So với RNA tuyến tính, circRNA có khả năng sinh miễn dịch thấp hơn, làm giảm khả năng xảy ra phản ứng miễn dịch, khiến circRNA phù hợp hơn để làm chất mang thuốc.

03 Biểu hiện protein hiệu quả

Nghiên cứu cho thấy circRNA được thiết kế có thể biểu hiện protein ổn định và hiệu quả trong tế bào nhân chuẩn, điều này đặc biệt quan trọng đối với liệu pháp thay thế protein.

04 Ứng dụng điều trị bệnh tiềm năng

circRNA đã cho thấy tiềm năng trong việc điều trị nhiều bệnh khác nhau, bao gồm các bệnh hiếm gặp, liệu pháp điều trị ung thư và là một phần của quá trình phát triển vắc-xin.

05 Hệ thống phân phối sáng tạo

Các hệ thống phân phối mới được phát triển, chẳng hạn như các hạt nano lipid (LNP), có thể phân phối circRNA hiệu quả đến các tế bào mục tiêu, điều này rất quan trọng đối với việc nhắm mục tiêu và hiệu quả của thuốc.

06 Phát triển vắc-xin

Vắc-xin circRNA đã cho thấy tiềm năng trong quá trình phát triển vắc-xin COVID-19, có khả năng thúc đẩy sản xuất nhiều kháng thể trung hòa hơn và phản ứng tế bào T hiệu quả, đồng thời ổn định hơn ở nhiệt độ phòng so với mRNA tuyến tính, giúp đơn giản hóa điều kiện bảo quản và vận chuyển.

07 Chỉnh sửa gen

circRNA cũng cho thấy tiềm năng trong lĩnh vực chỉnh sửa gen, có khả năng đóng vai trò là khuôn mẫu cho các hệ thống chỉnh sửa gen, cung cấp khả năng biểu hiện protein bền bỉ và ổn định hơn.

Quá trình sản xuất circRNA bao gồm: chuẩn bị khuôn mẫu, phiên mã trong ống nghiệm, loại bỏ khuôn mẫu DNA, tạo vòng và tinh chế. Sau khi RNA vòng hóa, RNA chưa vòng hóa cần được tiêu hóa bằng Ribonuclease R (RNase R) để làm giàu circRNA.

Yeasen có thiết kế hợp lý enzyme phân tử hai chiều và nền tảng tiến hóa có định hướng, cũng như cơ sở sản xuất enzyme phân tử được thiết kế riêng cho các sản phẩm cấp GMP. Phát triển và sản xuất các sản phẩm RNase R đạt chuẩn GMP có độ tinh khiết cao và hoạt tính tiêu hóa mạnh, hỗ trợ cho việc ra mắt vắc-xin/thuốc RNA mới.

Hình 1: Sơ đồ quá trình sản xuất RNA dạng vòng

(Nguồn: Front Immunol 2023 tháng 1 12:13:1091797. doi: 10.3389/fimmu.2022.1091797. eCollection 2022.)

RNase R (Ribonuclease R, RNase R) là một exoribonuclease 3'→5' phụ thuộc Mg2+ có nguồn gốc từ Vi khuẩn Escherichia coli. Nó có thể tiêu hóa tất cả RNA tuyến tính và gặp khó khăn khi tiêu hóa circRNA, Lasso RNA, hoặc phân tử RNA mạch kép có ít hơn 7 nucleotide nhô ra ở đầu 3'. RNase R thường được sử dụng để loại bỏ các phân tử RNA tuyến tính, đạt được mục đích làm giàu các RNA không tuyến tính như circRNA và RNA lariat.

Ứng dụng chính các vùng là:

  • Nghiên cứu biểu hiện gen;
  • Nghiên cứu về phương pháp ghép nối thay thế;
  • Làm giàu circRNA từ các mẫu sinh học;
  • Xác định RNA cấu trúc lariat intron;
  • Xác định exon circRNA.

Tính năng sản phẩm

  • Độ tinh khiết của protein (SDS-PAGE) ≥95%;
  • Không có dư lượng exonuclease;
  • So với các đối thủ cạnh tranh, sản phẩm có khả năng tiêu hóa RNA tuyến tính tương đương;
  • So với các đối thủ cạnh tranh, sản phẩm này có tác dụng tương tự trong việc làm giàu circRNA.

Biểu diễn hiệu suất

Độ tinh khiết của protein (SDS-PAGE) ≥95%

Hình 2: Kiểm tra độ tinh khiết của protein: Từ trái sang phải, kết quả là cho các thể tích khác nhau (1 μL, 2 μL, 3 μL) của cùng một nồng độ sản phẩm. Kết quả cho thấy độ tinh khiết của protein Yeasen Sản phẩm RNase R ≥95%.

Không có dư lượng exonuclease

Hình 3: Phát hiện dư lượng Exonuclease: thêm 20 U Yeasen RNase R thành 0,5 μg λDNA-Hind III tiêu hóa, ủ ở 37°C trong 4 giờ, sau đó tiến hành điện di gel agarose. Kết quả cho thấy các dải DNA không thay đổi, cho thấy không có exonuclease còn sót lại trong Yeasen Sản phẩm RNase R.

Tương đương với sản phẩm RNase R nhập khẩu của A trong việc tiêu hóa RNA tuyến tính

Hình 4: So sánh khả năng của Yeasen Sản phẩm RNase R và Sản phẩm RNase R của nhà sản xuất nhập khẩu để tiêu hóa RNA tuyến tính: Khi Yeasen Sản phẩm RNase R và sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất nhập khẩu A được thêm vào hệ thống phản ứng chứa chất nền RNA tuyến tính, kết quả cho thấy khi lượng sản phẩm RNase R được thêm vào đạt 2-4 U, các dải RNA trở nên yếu hoặc thậm chí biến mất, cho thấy RNase R có tác dụng tiêu hóa các phân tử RNA tuyến tính. Hơn nữa, khả năng tiêu hóa của Yeasen Sản phẩm RNase R và sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất nhập khẩu A trên phân tử RNA tuyến tính là tương đương nhau.

Tương đương với hiệu ứng làm giàu circRNA của sản phẩm RNase R thương hiệu nhập khẩu của A

Hình 5: So sánh hiệu ứng làm giàu của circRNA theo Yeasen Sản phẩm RNase R và sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất nhập khẩu A: Hệ thống phản ứng chứa chất nền circRNA đã trải qua phản ứng với Yeasen sản phẩm và sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất nhập khẩu A. Kết quả cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về độ sáng của các dải RNA sau khi xử lý bằng YeasenSản phẩm RNase R của RNase R và sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất nhập khẩu A, cho thấy circRNA có thể chịu được sự tiêu hóa của RNase R. Kết quả trên khẳng định rằng cả hai Yeasen sản phẩm và sản phẩm RNase R của nhà sản xuất nhập khẩu có thể được sử dụng hiệu quả để làm giàu circRNA.

Phản hồi của khách hàng

DỄ DÀNG RNase R có tác dụng phân cắt RNA tuyến tính tốt hơn so với các nhãn hiệu khác.

Hình 6: So sánh tác động của quá trình tiêu hóa RNase R lên các phân tử mRNA tuyến tính giữa Yeasen sản phẩm và nhà sản xuất A và B: Phản ứng được thực hiện bằng cách thêm Yeasen Sản phẩm RNase R và các sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất A và B đến hệ thống phản ứng chứa 1 μg chất nền mRNA tuyến tính. Kết quả cho thấy rằng Yeasen Sản phẩm RNase R có hiệu quả tiêu hóa RNA tuyến tính tốt hơn so với sản phẩm RNase R từ nhà sản xuất A và B.

Thông tin sản phẩm

Tên sản phẩm

Mã sản phẩm

Thông số kỹ thuật sản phẩm

RNase R đạt chuẩn GMP (20 U/μL)

14615ES

500U/5000U/20KU/200KU

Đệm phản ứng RNase R 10×GMP

14616ES

500µl/1mL/5mL/10mL/100mL

Tài liệu tham khảo

1.Qu L, Yi Z, Shen Y, và những người khác. Vắc xin RNA hình tròn chống lại SARS-CoV-2 và các biến thể mới nổi. Tế bào. 2022;185(10):1728-1744.e16. doi:10.1016/j.cell.2022.03.044

2.Chen L, Wang C, Sun H, et al. Bộ công cụ tin sinh học để khám phá và phân tích circRNA. Tóm tắt Bioinform. 2021;22(2):1706-1728. doi:10.1093/bib/bbaa001

Cuộc điều tra