Могут ли циркулярные РНК произвести революцию в лечении рака и инфекционных заболеваний

Линейные молекулы матричной РНК, используемые в вакцинах против COVID-19, ознаменовали поворотный момент в современной медицине. Однако их хрупкость перед ферментами и способность вызывать нежелательные иммунные реакции всё ещё ограничивают их широкое применение. Сегодня появляется многообещающая альтернатива: циркулярные РНК. Эти молекулы, имеющие форму замкнутой петли, лучше сопротивляются деградации и вызывают меньше иммунных реакций. Таким образом, они могут предложить более стабильные и долговременные методы лечения таких заболеваний, как рак, вирусные инфекции или метаболические нарушения.

Циркулярные РНК отличаются своей уникальной структурой. В отличие от линейных РНК, у них нет ни начала, ни конца, что защищает их от ферментов, обычно разлагающих РНК в организме. Эта особенность придаёт им значительно более долгий срок жизни, иногда более чем в два раза превышающий срок жизни классических матричных РНК. Кроме того, они могут выполнять несколько функций в клетках: некоторые действуют как губки для микроРНК, регулируя экспрессию генов, в то время как другие взаимодействуют с белками или сами производят небольшие функциональные белки.

Недавние достижения позволяют теперь производить циркулярные РНК в лабораторных условиях. Учёные оптимизируют их производство для улучшения чистоты и эффективности. Например, передовые методы очистки устраняют остатки линейных РНК, снижая риск нежелательных иммунных реакций. Эти синтетические РНК затем могут быть заключены в липидные нанчастицы или вирусные векторы для точной доставки в целевые клетки. Оказавшись в клетке, они поддерживают длительное производство терапевтических белков, что особенно полезно для вакцин или терапии против рака.

В области онкологии циркулярные РНК демонстрируют замечательный потенциал. Их можно запрограммировать на кодирование белков, стимулирующих иммунную систему против опухолей. Исследования показали их способность индуцировать мощные и устойчивые иммунные реакции, превосходящие те, что достигаются с помощью традиционных матричных РНК. Например, вакцины на основе циркулярных РНК против SARS-CoV-2 генерировали более высокие и стойкие уровни нейтрализующих антител по сравнению с вакцинами на основе матричных РНК. Аналогично, в моделях рака лёгких циркулярные РНК, кодирующие цитокины, позволили значительно уменьшить размер опухолей.

Их стабильность — ещё одно важное преимущество. Циркулярные РНК сохраняют свою целостность в течение нескольких месяцев при умеренных температурах, в отличие от матричных РНК, которые часто требуют хранения при очень низких температурах. Эта особенность облегчает их хранение и распределение, особенно в регионах с ограниченной инфраструктурой охлаждения.

Области применения не ограничиваются раком и инфекциями. Исследования изучают их использование для ускорения заживления хронических ран, таких как диабетические язвы, или для лечения нейродегенеративных заболеваний. Их способность преодолевать гематоэнцефалический барьер также открывает перспективы для терапий, направленных на мозг.

Наконец, циркулярные РНК могут служить биомаркерами. Их наличие в крови или других биологических жидкостях позволяет на ранних стадиях выявлять определённые заболевания или отслеживать ход лечения. Их неинвазивное обнаружение делает их ценными диагностическими инструментами, особенно для рака или сердечно-сосудистых заболеваний.

Несмотря на эти достижения, остаются вызовы. Крупномасштабное производство и полная очистка циркулярных РНК всё ещё сложны. Исследователи также работают над улучшением систем доставки для точного воздействия на больные ткани, не затрагивая здоровые клетки. Если эти препятствия будут преодолены, циркулярные РНК вполне могут стать следующим поколением РНК-терапий, значительно расширяя возможности персонализированной медицины.

Sources du site

Source officielle de l’étude

DOI : https://doi.org/10.1007/s44258-026-00079-5

Titre : Unlocking the potential of engineered circular RNA therapeutics

Revue : Med-X

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Xueyan Zhen; Mahyar Mahmoudi; Xinrui Lan; Guanheng Huang; Wei Tao