Yapay zekâyla tasarlanan STV-C8 protein kabuğu, RNA'yı hücrelere lipit nanoparçacıklardan daha verimli taşıyor
Helmholtz Munich ile Münih Teknik Üniversitesi'ndeki ekipler, doğal protein yapı taşlarını üretken yapay zekâyla tasarlanmış bir iskeletle birleştirerek Sentetik Aktarım Aracı (STV) dedikleri yeni bir RNA taşıyıcı sınıfı kurdu. Yüzden fazla değişke tarandı; en verimlisi olan STV-C8, hücre kültüründe RNA'yı denenen lipit nanoparçacıklardan ve virüs benzeri parçacıklardan belirgin biçimde daha iyi aktardı. Ekip taşıyıcıyı farelere damardan verdi, bir domuzun kasına da CRISPR-Cas9 bileşenleriyle enjekte etti ve distrofin geninde kesim yaptı.
Bilim··Sabah
Yüzden fazla değişke arasından STV-C8 öne çıktı
Helmholtz Munich ve Münih Teknik Üniversitesi'nin Kök Hücre Araştırmaları Enstitüsü ile Gelişim Genetiği Enstitüsü'ndeki ekipler, RNA taşıyıcısını sıfırdan kurdu. İşlevsel protein yapı taşlarını, üretken yapay zekâyla tasarlanmış bir yapısal proteinle birleştirdiler; bu protein aracın iskeletini oluşturuyor ve doğada bulunmayan biçimlere girebiliyor. Ekip yüzden fazla değişke denedi. Doğal olmayan geometrilere sahip yapılar özellikle iyi çalıştı ve en verimli aday STV-C8 oldu. Çalışmanın ortak ilk yazarlarından Christoph Gruber, doğayı yeniden üretmek yerine belirli bir iş için, yani RNA'nın verimli aktarımı için yeni yapılar tasarlamayı amaçladıklarını söylüyor. Hakemli makale Nature'da yayımlandı.[1], [2]
Hücre kültüründe STV-C8, lipit nanoparçacıkların önüne geçti
Hücre kültüründe STV-C8, denenen lipit nanoparçacıklardan ve virüs benzeri parçacıklardan belirgin biçimde daha yüksek aktarım oranına ulaştı; aynı miktarda protein üretmek için belirgin biçimde daha az RNA yetti. Lipit nanoparçacıkları haberci RNA aşılarında kullanılan yağımsı moleküllerden oluşuyor ve seçilmiş bir dokuya yöneltilmesi zor, protein kabuk ise ilkece bir hedefe göre yeniden tasarlanabiliyor. Kabuk farklı RNA yükleriyle doldurulabiliyor ve farklı hedef hücrelere yönlendirilebiliyor. Kök Hücre Araştırmaları Enstitüsü'nde gen düzenleme grubunu yürüten Florian Giesert, bu modülerliği taşıyıcıyı ayrı uygulamalara ve hedef hücrelere uyarlamanın yolu sayıyor.[1], [2]
Farede akciğer, domuz kasında CRISPR-Cas9 kesimi
Ekip taşıyıcıyı farelere damardan verdi; aktarılan RNA en çok akciğerlerde ifade edildi ve araştırmacılar bağışıklık ya da toksik yan etkiye dair bir bulguya rastlamadı. STV-C8'i CRISPR-Cas9 bileşenleriyle yükleyip bir domuzun kasına enjekte ettiler ve distrofin geninin hastalıkla ilişkili bir bölümünü çıkardılar; bu gen, kas hücrelerini kararlı kılan bir proteinin şifresini taşıyor ve Duchenne kas distrofisinde bozuluyor. STV-C8 deneysel bir düzenek olarak kalıyor: taşıyıcıların belirli hücre tiplerine nasıl yöneltileceği ve vücutta nasıl dağıldığı, tıbbi bir kullanımdan önce çözülmesi gereken sorular. Son yazar Wolfgang Wurst, ekibin platformu bir yan kuruluşa taşımayı planladığını söylüyor.[1], [2]
