De opmerkelijke effectiviteit van mRNA-vaccins tegen SARS-CoV-2 heeft veel belangstelling gewekt voor synthetische mRNA-therapieën voor de behandeling en preventie van ziekten. Maar er zijn enkele fundamentele wetenschappelijke vragen gebleven over de vraag of de gemodificeerde nucleotiden die in de vaccins worden gebruikt, getrouw de eiwitproducten produceren waarvoor ze zijn ontworpen.

De synthetische mRNA's die in de COVID-19-vaccins worden gebruikt, bevatten het gemodificeerde nucleotide N1-methylpseudouridine om de stabiliteit te verbeteren en ongewenste immuunresponsen te verminderen. Beide functies zijn nodig om het vaccin goed te laten werken. Toch introduceert het opnemen van dit niet-standaard nucleotide de mogelijkheid dat de cellulaire machinerie de genomische informatie die het mRNA codeert verkeerd kan interpreteren, wat leidt tot fouten tijdens eiwittranslatie die mogelijk onbedoelde effecten hebben.

Geen zorgen, zo blijkt. Een nieuwe studie van de Washington University in St. Louis constateert dat de N1-methylpseudouridine die in de COVID-19-mRNA-vaccins wordt gebruikt, getrouw wordt vertaald. Het onderzoek, gepubliceerd in Cell Reports , werd geleid door wetenschappers in het laboratorium van Hani Zaher, universitair hoofddocent biologie in Arts &Sciences.

"Cellulaire mRNA's hebben meestal geen N1-methylpseudouridine", zegt Kyusik Kim, een afgestudeerde student in het moleculaire celbiologieprogramma, eerste auteur van de studie. "We ontdekten dat de aanwezigheid van N1-methylpseudouridine in mRNA's niet lijkt te leiden tot een toename van het aantal fouten tijdens de vertaling."

"Als dat het geval is," zei Kim, "dan kunnen we ze blijven gebruiken in therapieën en hoeven we ons niet zoveel zorgen te maken dat ze het verkeerde eiwit maken."

De vertaling van de genetische code in functioneel eiwit is een prestatie die in alle domeinen van het leven wordt bereikt door het ribosoom. Het Zaher-lab doet onderzoek dat ons begrip vergroot van de mechanismen die de translationele trouw op het ribosoom bepalen en de impact van deze mechanismen op de cellulaire fitheid.

In deze specifieke studie gebruikten de Zaher-labonderzoekers meerdere experimentele systemen om de effecten van N1-methylpseudouridine op vertaling te bestuderen. Ze ontdekten dat N1-methylpseudouridine nauwkeurig wordt afgelezen door het ribosoom. Ze ontdekten ook dat mRNA's die N1-methylpseudouridine bevatten niet vaker verkeerd gecodeerde eiwitten leken te maken dan mRNA's die niet-gemodificeerde nucleotiden bevatten.

"De belangstelling voor het gebruik van therapeutische mRNA's voor veel verschillende ziekten is enorm toegenomen," zei Kim. "Dit artikel voegt meer vertrouwen toe dat therapeutische mRNA's geen eiwitten gaan maken waarvoor ze niet bedoeld waren." + Verder verkennen

Synthetische mRNA's gemodificeerd met zwavelatomen stimuleren efficiënte eiwitsynthese