环状RNA制备新技术：环状RNA让治疗更持久！

加州大学圣地亚哥分校研究人员开发了两种简单可扩展的环状RNA制备方法，改善RNA容易被降解的弊端，将RNA分子塑造成环形的新方法可能会带来更有效、更持久的治疗方法。

　　

由于RNA很容易被降解，现有的RNA疗法在体内的效果往往很短暂。将RNA分子塑造成环形的新方法可能会带来更有效、更持久的治疗方法。问题在于，现有的制造环状RNA的方法既复杂又低效。加州大学圣地亚哥分校研究人员开发了两种简单且可扩展的环状RNA生产新方法。这一进展为一系列疾病带来了希望，为现有的RNA疗法提供了一种更持久的替代方案。这项研究发表在8月26日的《Nature Biomedical Engineering》杂志上。

RNA分子已经成为现代医学的有力工具。它们可以通过小干扰RNA(siRNA)沉默基因，或者作为制造治疗性蛋白质的模板，就像信使RNA (mRNA)一样。与对DNA进行永久性改变的基因编辑技术不同，RNA疗法提供了一种暂时但具有高度针对性的方法。然而，一个主要的挑战是RNA在体内不能持续很长时间，这限制了它们的有效性。环状RNA (cRNAs)的概念作为解决这一挑战的一种方法，已经获得了广泛关注。与线性RNA不同，环状RNA具有闭环结构，这使得它们更不易降解。问题在于，现有的制造环状RNA的方法既复杂又低效。

为了克服这些障碍，由加州大学圣地亚哥分校生物工程系Shu Chien-Gene Lay教授Prashant Mali领导的研究人员开发了两种简单且可扩展的环状RNA生产新方法。一种方法是在细胞内使用一种叫做RtcB的天然蛋白质，将RNA链拼接成环。相反，另一种方法使用一种被称为II组内含子（group II introns）的细菌酶在细胞外形成环状RNA。研究人员还开发了简单的纯化步骤，可以显著提高环状RNA的产量。这些进步意味着环状RNA的生产比以前更容易，数量也更大。

通过体外和原位环化RNA进行强大的基因组和细胞工程

两种促进环状RNA (cRNAs)的方法：1. 通过使用group II introns在体外环化开发的cRNAs，2. 通过无处不在表达的RtcB蛋白在细胞内环化开发的cRNAs。作者开发了简单的纯化方案，可以在保持低免疫反应的同时实现高cRNA产量(40-75%)。这些方法和方案促进了干细胞工程的广泛应用，以及通过锌指蛋白和CRISPR-Cas9实现强大的基因组和表观基因组靶向。

值得注意的是，作者在心肌细胞和神经元中测试了环状RNA，它们表现出增强的稳定性和生物活性，与线性戴帽RNA相比，携带EMCV的IRES(encephalomyocarditis internal ribosome entry)的cRNAs能够在心肌细胞和神经元中实现稳健的和持久的表达，均优于传统线性RNA，这突出了cRNAs在这些非分裂细胞中的效用。

作者还描述了通过以cRNA递送的去免疫Cas9进行基因组打靶，以及一种长程多路复用蛋白工程方法，用于组合筛选去免疫蛋白突变，使cRNA递送蛋白的表达持久性和免疫原性之间具有兼容性。

这些发现表明，环状RNA可能对改善治疗心脏和神经系统疾病的RNA疗法带来益处。接下来，研究人员正在努力将这些研究扩展到更多的体内环境中。