Control guiado por la estructura de los efectos fuera del objetivo del siRNA

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Desarrollo de drogas

Sus antecedentes:

• Los ARN interferentes cortos (siRNA) son terapéuticos valiosos que utilizan la vía de la interferencia del ARN (RNAi).
• Las modificaciones químicas son esenciales para superar las limitaciones estructurales de los siRNA nativos para el desarrollo de fármacos.
• Los conocimientos estructurales sobre la vía del ARNi humano facilitan la optimización de las propiedades del siRNA.

Objetivo del estudio:

• Determinar la estructura del Argonauta 2 humano (hAgo2) unido a un siRNA modificado.
• Investigar cómo un nucleótido triazolílico en la posición 1 (g1) afecta la unión y la función del siRNA.
• Explorar modificaciones guiadas por la estructura para mejorar la selectividad y la potencia del siRNA.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X para determinar la estructura de resolución de 2,3 Å de hAgo2 compleja con un siRNA modificado por g1.
• Ensayos bioquímicos para medir la afinidad de unión de los siARN modificados con los ARN diana.
• Ensayos funcionales para evaluar la eficacia en el objetivo y fuera del objetivo.

Principales resultados:

• El análogo de nucleótido de triazolil se inserta en la hendidura central de unión de ARN hAgo2, modulando el emparejamiento de ARN guía-objetivo.
• La modificación redujo significativamente la afinidad de unión para los objetivos emparejados solo con semillas, pero no para los objetivos totalmente emparejados.
• Se redujo la potencia del siRNA para la represión fuera del objetivo (aumento de 4 veces en el IC50), mientras que se mejoró la eliminación en el objetivo (reducción de 2 veces en el IC50).

Conclusiones:

• La introducción de nucleótidos no naturales como los análogos de triazolilo en los siRNA ofrece un enfoque basado en la estructura para controlar la unión y la potencia del objetivo.
• Esta modificación mejora la selectividad del siRNA al reducir los efectos fuera del objetivo y al mismo tiempo mejorar el silenciamiento del gen objetivo.
• La proyección de grupos sustituyentes en la hendidura central hAgo2 proporciona una nueva estrategia para desarrollar terapias de siRNA más selectivas.