Polscy naukowcy na tropie skuteczniejszego leczenia chorób genetycznych i nowotworowych
Naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie przy współpracy ekspertów z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie oraz specjalistów brytyjskich i francuskich znacznie poszerzyli dotychczasową wiedzę na temat tego, w jaki sposób specyficzne modyfikacje transferowych RNA (tRNA) wpływają na ich strukturę i stabilność. Te innowacyjne badania otwierają drogę dla rozwoju nowych terapii RNA, które mogą być wykorzystane w leczeniu chorób genetycznych i nowotworowych.
tRNA to cząsteczki niezbędne do odczytywania informacji genetycznej i tworzenia białek, co ma kluczowe znaczenie dla wszystkich żywych organizmów. Choć tRNA są znane w świecie nauki od dziesięcioleci, badanie ich struktury było do tej pory trudne ze względu na ich małe rozmiary i złożoność.
Międzynarodowy zespół badaczy skupił się na pseudourydynie czyli cząsteczce, która stabilizuje RNA i była już wykorzystana w najnowszych szczepionkach mRNA. Badacze odkryli w jaki sposób obecność pseudourydyny wpływa na strukturę czterech ludzkich tRNA. Okazało się, że ta modyfikacja nie tylko wzmacnia cząsteczki, ale także powoduje lokalne zmiany w ich budowie, co ma fundamentalne znaczenie dla utrzymania stabilnej formy tRNA.
– Badanie to pokazuje istotny wpływ modyfikacji RNA na stabilność i funkcję tRNA. Nasze odkrycia nie tylko zwiększają nasze zrozumienie biogenezy tRNA, ale także podkreślają potencjalne zastosowania zmodyfikowanych tRNA do celów terapeutycznych – powiedzieli prof. Sebastian Glatt i dr Anna Biela z zespołu badawczego.
Co ważne, nie każda modyfikacja pseudourydyną działa tak samo – w niektórych przypadkach poprawia stabilność cząsteczek, a w innych efekt jest ograniczony. Dzięki połączeniu mikroskopii krioelektronowej, metod biofizycznych i modelowania komputerowego badacze mogli przeanalizować te różnice z niespotykaną dotąd dokładnością. Interdyscyplinarne eksperymenty naukowe udało się przeprowadzić dzięki zaawansowanej infrastrukturze badawczej w Polsce, w tym mikroskopii krioelektronowej w NCPS SOLARIS w Krakowie oraz dzięki symulacjom obliczeniowym przygotowanym m.in. w zespole prof. Janusza Bujnickiego z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie.
To właśnie modelowanie komputerowe pozwoliło wyjaśnić, jak pseudourydyna stabilizuje krytyczne interakcje w tRNA. Nowe odkrycia mogą mieć duże znaczenie praktyczne, gdyż lepsze zrozumienie działania tRNA i wpływu jego modyfikacji otwiera perspektywy dla rozwoju nowych terapii RNA, które mogłyby być wykorzystane w leczeniu chorób genetycznych czy nowotworów.
Należy podkreślić, że projekt był finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, Narodowe Centrum Nauki oraz infrastrukturę obliczeniową PLGrid, a wyniki przełomowych badań zostały opublikowane na łamach prestiżowego czasopisma międzynarodowego EMBO Journal, co potwierdza światową rangę tego odkrycia.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Prawdziwa rewolucja w rozwoju chirurgii naczyniowej? Pierwszy w Polsce innowacyjny zabieg!
Grafika tytułowa: Indra Projects / Unsplash
