© pixabay | geralt

Herstellung modifizierter mRNA

Neue Methode entwickelt

In einer aktuellen Studie beschreibt die Arbeitsgruppe am Institut für Organische Chemie der Universität zu Köln um Professorin Dr. Stephanie Kath-Schorr eine neuartige Methode zur enzymatischen Herstellung von synthetischer messenger RNA (mRNA).

Während natürliche Basenmodifikationen von mRNA bereits genutzt werden – etwa von BioNTech/Pfizer zur Herstellung ihres Coronaimpfstoffs – enthält die hier untersuchte mRNA zusätzlich ortsspezifisch eingebrachte, nicht-natürliche Nukleotide. Nukleotide sind Moleküle, die als Grundbausteine der RNA fungieren. Dieser neue Ansatz mit nicht-natürlichen Nukleotiden erlaubt es den Wissenschaftler*innen zu untersuchen, wie mRNA in Zellen eingebracht wird und zu beobachten, wie sie sich die eingebrachten Informationen auf zellulärer Ebene ausbreiten. Dies wiederum verspricht langfristig bessere therapeutische Anwendungen. […]

Mit bisherigen Methoden war die Herstellung von mRNAs mit chemisch modifizierten Bausteinen an spezifischen Positionen nicht möglich, da mRNAs aufgrund ihrer Länge von mehreren tausend Bausteinen enzymatisch hergestellt werden. Bei der neuen Methode nutzen die Forscher*innen ein sogenanntes „erweitertes genetisches Alphabet“ während der enzymatischen Abschrift von DNA auf RNA. Wo normalerweise zwei Basenpaare für die Abschrift zuständig sind, schleust das Team ein drittes Basenpaar ein. So können sie gezielt unnatürliche RNA-Nukleotide in Bereiche der mRNA einbringen, die Proteinproduktion modifizieren und die zelluläre Anwendung detailliert untersuchen.

„Wir haben untersucht, wie stabil diese chemisch modifizierte mRNA in Zellen ist, ob sich diese künstlich hergestellte mRNA in Zellen als Matrize für effiziente Proteinproduktion einsetzen lässt und wie der Einfluss der chemischen Modifikationen auf die Proteinproduktion ist“, so Kath-Schorr. […] Im Prinzip wäre die Methode auf jedwede mRNA anwendbar. Jedoch müssen dazu noch weitergehende Studien erfolgen, die derzeit in Kooperation mit der Uniklinik Köln in Planung sind. In einem weiteren Schritt müssten langfristig klinische Studien erfolgen. […]

Vollständige Quelle: Universität zu Köln