Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2024

Researchers Engineer Multi-Tailed mRNA, Unlocking Potential for Longer-Lasting Gene Therapies

0

Messenger RNA (mRNA) made its big leap into the public limelight during the pandemic, thanks to its cornerstone role in several COVID-19 vaccines. But mRNAs, which are genetic sequences that instruct the body to produce proteins, are also being developed as a new class of drugs. For mRNAs to have broad therapeutic uses, however, the molecules will need to last longer in the body than those that make up the COVID vaccines.

Researchers from the Broad Institute of MIT and Harvard and MIT have engineered a new mRNA structure by adding multiple “tails” to the molecules that boosted mRNA activity levels in cells by 5 to 20 times. The team also showed that their multi-tailed mRNAs lasted 2 to 3 times longer in animals compared to unmodified mRNA, and when incorporated into a CRISPR gene-editing system, resulted in more efficient gene editing in mice.

The new mRNAs, reported in Nature Biotechnology, could potentially be used to treat diseases that require long-lasting treatments that edit genes or replace faulty proteins.

“The use of mRNA in COVID vaccines is fantastic, which prompted us to explore how we could expand the possible therapeutic applications for mRNA,” said Xiao Wang, senior author of the new paper, a core institute member at the Broad and an assistant professor of chemistry at MIT. “We’ve shown that non-natural structures can function so much better than naturally occurring ones. This research has given us a lot of confidence in our ability to modify mRNA molecules chemically and topologically.”

“I’m most excited by the fact that this new shape of mRNA is so well tolerated by cellular translation machinery,” said Hongyu Chen, first author of the paper and a graduate student from MIT Chemistry in Wang’s lab. “This opens up many new opportunities for synthetically modifying mRNA to extend its therapeutic uses.”

Staying power
The mRNA in today’s COVID vaccines is so effective because very little is needed – once injected into the body, it stimulates the production of proteins that resemble parts of the COVID virus. “The immune system is very robust, so it’s able to create many antibodies in response to transient expression of a foreign protein,” Chen said.

But for that same type of mRNA to produce enough proteins to treat diseases that disrupt normal production of essential proteins, a much larger dose would be needed, which could cause toxic side effects.

Wang’s lab specializes in understanding how RNA works from the time of its synthesis all the way through to its final degradation and disposal in cells. Wang, Chen, and their team wanted to take on the complex challenge of designing an mRNA structure that could be stable, active, and produce sustained therapeutic effects in low doses.

“I find mRNA very fascinating because as an informational molecule, its function is encoded by its sequence, while its stability is dictated by the chemical properties of its backbone,” Chen said. “This feature gives chemists the versatility to extensively engineer the mRNA structure without worrying about changing the information it carries.”

Based on previous research, Wang and Chen knew that one part of mRNA’s structure, a branch called the poly(A) tail, plays an important role in protecting mRNA from degradation inside cells. In 2022, they showed that chemically modifying the poly(A) tail slows down the natural decay of mRNA, rendering it more useful for a wider range of therapies. They named those modified molecules “mRNA-oligo conjugates” or mocRNAs.

To build on this work, Wang and Chen hypothesized that engineering an even more complex shape of mRNA, containing multiple modified tails of poly(A), would enhance therapeutic effects of mRNA even more. In their latest effort, the team made their multi-tailed mRNAs, tested them in human cells, and found that they sustained mRNA translation much longer than both natural mRNA and mocRNA, producing up to 20 times more proteins per dose over time.

In mouse experiments, the researchers discovered that just one dose of multi-tailed mRNA led to protein production that lasted as long as 14 days – nearly double the lifetime demonstrated by previous mRNA technologies.

They also used their multi-tailed mRNA to encode the DNA-cutting Cas9 protein as part of the CRISPR-Cas9 gene-editing system and tested that in mice to edit genes linked to high cholesterol, Pcsk9 and Angptl3. They found that just a single dose of multi-tailed Cas9 mRNA could induce higher levels of gene editing, resulting in decreased cholesterol circulating in the bloodstream, compared to animals treated with control Cas9 mRNA.

Wang and Chen are now focused on making their multi-tailed mRNA synthesis and purification process more scalable. They are also taking a closer look at how mRNA modifications affect the interplay between its therapeutic stability and activity.

“We want to see where else we can engineer mRNA’s structure to increase efficiency,” Chen said, adding that they are also interested in modifications that would improve the rate at which cells can scan and translate mRNA’s instructions.








Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Шарташские каменные палатки – визитная карточка Екатеринбурга

Клинический психолог Юлия Тарибо: каким типам личностей сложно было вместе

Золото, яркость и драйв: как подростки из 20 городов России показали молодежную сторону бренда «585 ЗОЛОТОЙ»


Son Of British Boxing Legend Retires From The Sport Aged Just 24: “Won’t Be Fighting Again”

Trump's cuts force Texas food banks to ration supplies for flood survivors

Dow futures sink as Trump keeps pushing tariffs while White House suggests Powell’s job could be at risk

At Last We Know Why Shemar Turner Fell To The 2nd Round


Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Дивеево

В Курской области мужчину осудили за угрозу убийством матери

Чилим на позитиве...


В Pokémon TCG Pocket обновится система торговли карточками

As the Nintendo eShop fails to protect from 'eslop', indie devs reflect on how it affects their work and why Steam is just better: 'Their algorithm will more or less naturally bury AI slop'

Destiny 2 Phoneutria Fera god roll guide: Best perks, barrels, and magazines

MMORPG Lord Nine: Infinite Class выпустят в Юго-Восточной Азии 31 июля



Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Ура, каникулы: как легко улететь в отпуск из Махачкалы

Кажетта Ахметжанова: что не стоит дарить согласно приметам и суевериям

ГК «Паритет» и ГК «Экоплант» вместе создадут зеленое будущее


Мустафа Саад представит Египет на международном музыкальном конкурсе «Интервидение-2025»

Мустафа Саад представит Египет на международном музыкальном конкурсе «Интервидение-2025»

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!


В 2025 году господдержку получит производство 154 российских фильмов

Парковка дешевле, чем в Сочи: аэропорт Геленджика объявил тарифы перед открытием

«В ближайшие годы лето удлинится и будут резко сменяться периоды жары и холода»

Жертвы поступления: мошенники разводят абитуриентов на оплату до зачисления в вуз


«Гордимся!»: Рустам Минниханов отметил успех Вероники Кудерметовой на Уимблдоне

Тарпищев объяснил причины неудачного выступления Анисимовой против Швентек.

Подмосковный теннисист стал призером юниорского Уимблдона

Медведев стал обладателем Кубка короля в Испании.


Звездный глянец: Ольга Нестеренко стала лицом номера журнала Glamour (Болгария)

Мустафа Саад представит Египет на международном музыкальном конкурсе «Интервидение-2025»

Встреча победителей: как была организована и проведена Потсдамская конференция

РЖД планирует перевести «Сапсаны» на новые маршруты после запуска ВСМ


Музыкальные новости

Названы победители конкурса юных вокалистов Елены Образцовой

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Концерт группы «Рубеж веков» покажут на портале мэра Москвы

Конкурс юных певцов Елены Образцовой объявил победителей


Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Аделина Панина: 7 вещей, которые нельзя давать в долг даже близким

Кажетта Ахметжанова: что не стоит дарить согласно приметам и суевериям

Ура, каникулы: как легко улететь в отпуск из Махачкалы


Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

В Подмосковье за один вечер молнии три раза ударили в дома

«Россети Центр» поддерживают научные инициативы будущих энергетиков

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству


Водители BMW и Mercedes устроили ММА-бой у стен Кремля

МВД: в «газели» у ЦБ не нашли ничего подозрительного

В Москве определят лучшего водителя автобуса

Невские весы: автомобильные весы серии ВСА-Р теперь официально в реестре российской промышленности!


Путин запустил движение по трассе, соединяющей Екатеринбург с Москвой

Путинскую трассу Екатеринбург — Казань открыли. Время пути до столицы Татарстана сократилось до 7 часов

Матвиенко: Путин пригласил короля Бахрейна на российско-арабский саммит

Reuters: Путин намерен продолжать войну




Бесплатно vs платно: есть ли разница в качестве медицины?

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

В научном журнале опубликованы рекомендации конференции по антибиотикорезистентности

Сеть клиник «Будь Здоров» - финалист проекта Human Centricity Awards РБК Петербург 2025


В российском парламенте назвали фашистскими угрозы Киева ударить по Москве и Петербургу

Эвакуация Зеленского: Меркурис сообщает о планах вывоза власти из Киева


Самый зрелищный спортивный фестиваль The BOWL пройдет в парке Юрия Лужкова

«Музы хоккея»: Юлианна Караулова выступила в роли спортивного комментатора в новых эпизодах мультсериала «Чемпионы»

В Подмосковье состоялся чемпионат Центрального округа Росгвардии по легкоатлетическому кроссу

Занятия по роллер-спорту и танцам проводятся в парках в рамках "Лета в Москве"



Собянин дал старт проходке тоннеля Рублево-Архангельской линии метро у «СберСити»

Связывая деловые кварталы. Мэр Собянин дал старт проходке новой линии метро

Сергей Собянин. Главное за день

Мэр Москвы дал старт проходке тоннеля между станциями метро «Рублево-Архангельское» и «Ильинская»


ГК «Паритет» и ГК «Экоплант» вместе создадут зеленое будущее

Как искусственный интеллект трансформирует нефтегазовую отрасль России

ГК «АСНА» внедрила систему продвинутой аналитики «Дельта BI»

Ученый Золина: облака мамматусы появились в Москве из-за жары и гроз


Недельная инфляция в РФ замедлилась до 10-месячного ...

«Путь к вершинам»: вдохновляющий проект для детей и подростков с ограниченными возможностями здоровья в Приэльбрусье

РЖД планирует перевести «Сапсаны» на новые маршруты после запуска ВСМ

Три в один: Россия добивается оживления формата с Индией и Китаем


Греф и Собянин дали старт прокладке тоннеля новой линии метро в СберСити

Защищённый планшет Saotron RT-W11J на базе ОС Windows10

Собянин дал старт проходке тоннеля Рублево-Архангельской линии метро у «СберСити»

Сергей Собянин. Главное за день


Крыму и еще 24 регионам России спишут долги на миллиарды рублей

Под Симферополем горят десятки гектаров леса

В Форосе торжественно отметили День посёлка

Десятки улиц Симферополя остались без света 14 июля


Стали известны лауреаты IX фестиваля нового российского кино «Горький fest»

Посол РФ вручил французскому певцу Лаланну портрет Путина с его подписью

Три в один: Россия добивается оживления формата с Индией и Китаем

В Псковской области археологи в десятый раз исследуют поселение эпохи викингов














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *