La maggior parte dei farmaci agisce modificando il comportamento delle proteine. Come colleghi impiccioni, queste molecole sono progettate per attaccarsi alle loro proteine ​​bersaglio e impedire loro di fare ciò che devono fare.

Se una proteina è responsabile dell'accelerazione di una reazione, il farmaco aiuta a rallentare la reazione. Se una proteina funge da guardiano di una cellula, regolando ciò che entra e ciò che rimane fuori, un farmaco cambia quante molecole lascia passare.

Ma le proteine ​​non sono gli unici agenti e agitatori nei nostri corpi. Gli scienziati stanno scoprendo che anche le stringhe di RNA, note principalmente per il loro ruolo nel trasferire le informazioni genetiche dal DNA legato al nucleo al macchinario di produzione delle proteine ​​della cellula, possono svolgere un ruolo importante nella regolazione della malattia.

"C'è stata quella che alcuni chiamano una rivoluzione dell'RNA, " ha detto Amanda Hargrove, assistente professore di chimica alla Duke. "In alcune malattie, RNA non codificanti, o RNA che non si trasformano in proteine, sembrano essere i migliori predittori di malattia, e persino a guidare la malattia".

Hargrove e il suo team alla Duke stanno lavorando per progettare nuovi tipi di farmaci che colpiscano l'RNA anziché le proteine. Le molecole di farmaci mirate all'RNA hanno il potenziale aiuto per curare malattie come il cancro alla prostata e l'HIV, ma trovarli non è un compito facile. La maggior parte dei farmaci è stata progettata per interferire con le proteine, e semplicemente non hanno gli stessi effetti sull'RNA.

Parte del problema è che l'RNA e le proteine ​​hanno molte differenze fondamentali, ha detto Hargrove. Mentre le proteine ​​sono fatte di stringhe di venti amminoacidi che possono attorcigliarsi in una miriade di forme diverse, L'RNA è formato da stringhe di sole quattro basi:adenina, guanina, citosina e uracile.

"La gente ha analizzato i farmaci per diversi tipi di RNA per un po' di tempo, e storicamente non hanno avuto molto successo, "Ha detto Hargrove. "Questo ha posto la domanda, poiché l'RNA ha proprietà chimicamente così diverse dalle proteine, c'è qualcosa di diverso nelle piccole molecole di cui abbiamo bisogno per colpire l'RNA?"

Per scoprirlo, La studentessa universitaria Brittany Morgan e il ricercatore Jordan Forte hanno setacciato la letteratura scientifica per identificare 104 piccole molecole che interagiscono con tipi specifici di RNA. Hanno quindi analizzato 20 diverse proprietà di queste molecole, e confrontato le loro proprietà con quelle di raccolte di molecole di farmaci note per interagire con le proteine.

Il team ha riscontrato differenze significative nella forma, composizione atomica, e carica tra le molecole attive di RNA e le molecole attive di proteine. Hanno in programma di utilizzare i risultati per compilare una raccolta di molecole, chiamato biblioteca, che vengono scelti per "parlare meglio il linguaggio" delle molecole RNA-attive. Sperano che questa raccolta di molecole abbia maggiori probabilità di interagire con l'RNA in modi terapeuticamente benefici.

"Abbiamo scoperto che ci sono differenze tra le molecole mirate all'RNA e i farmaci mirati alle proteine, e alcuni di loro sono piuttosto sorprendenti, "Ha detto Hargrove. "Ciò significa che potremmo iniziare ad arricchire le nostre librerie di screening con questi tipi di molecole, e fare questo tipo di molecole, avere più fortuna nel prendere di mira l'RNA."