Ciò apre la porta ad applicazioni nella biologia chimica e, in una prospettiva più lunga, nella terapia di malattie finora incurabili. L'articolo è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications .

I ricercatori hanno utilizzato due DNA polimerasi modificate artificialmente note per essere in grado di sintetizzare l'RNA. In natura, le DNA polimerasi sintetizzano solo DNA, mentre le RNA polimerasi producono RNA. Il team di Hocek ha sviluppato una procedura per preparare l'RNA modificato con vantaggi significativi rispetto al metodo comunemente disponibile, la trascrizione in vitro con la RNA polimerasi virale T7, che, ad esempio, viene utilizzata nella produzione di noti vaccini a mRNA.

Le DNA polimerasi modificate possono incorporare praticamente qualsiasi modifica in qualsiasi sequenza di RNA, anche solo in siti specifici selezionati, proprio dove è richiesta la modifica data. La comunemente usata RNA polimerasi T7 può incorporare la base modificata solo in tutte le posizioni dell'RNA ma non in una posizione precisamente designata. Pertanto, se l'RNA richiede una modifica sito-specifica, la classica trascrizione in vitro fallisce ed è necessario un metodo diverso.

Ed è esattamente ciò che il team dell'IOCB ha sviluppato, un metodo che per molti aspetti è paragonabile alla trascrizione in vitro comunemente utilizzata, eliminando la maggior parte delle sue insidie ​​​​e offrendo possibilità completamente nuove. Ora è possibile preparare varie sonde RNA specifiche per lo studio della biologia dell'RNA, che è attualmente un argomento molto caldo. A lungo termine, tuttavia, vi sono grandi promesse per applicazioni terapeutiche, in particolare per le terapie basate sull'mRNA.

I ricercatori hanno scelto due posizioni specifiche nell'mRNA per le modifiche e hanno scoperto che queste portavano a un aumento significativo della produzione di alcune proteine. Questa è un'ottima notizia per lo sviluppo di potenziali farmaci a base di mRNA. Se l'mRNA così modificato potesse essere introdotto nelle cellule, sarebbe possibile innescare la produzione di una proteina che manca all'organismo o che è difettosa.

"Il nostro metodo può portare allo sviluppo di terapie per il trattamento di molte malattie, tra cui il cancro e alcune malattie genetiche causate da una proteina malfunzionante o mancante. Consente la sostituzione di una proteina mancante o mal funzionante", afferma Hocek. "La terapia con RNA è una tecnologia potente e potrebbe emergere come una delle principali direzioni di sviluppo dei farmaci entro i prossimi dieci anni."

La sfida è come garantire che ci sia la giusta quantità di proteine ​​– né scarse né eccessive – al momento giusto. Nella maggior parte dei casi, alcune proteine ​​in quantità eccessive sono dannose per l'organismo. Ecco perché l'mRNA si decompone naturalmente rapidamente nella cellula e l'intero processo è regolato molto finemente dall'organismo.

Secondo Hocek, il loro metodo non sostituirà la classica trascrizione in vitro. Tuttavia, se è necessario che si verifichino modifiche specifiche solo in siti RNA selezionati, il vantaggio risiederà nel nuovo metodo dell'IOCB di Praga.