Artikel ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan editorial Science X. Para editor telah menekankan atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:
fakta diverifikasi
publikasi yang ditinjau oleh rekan sejawat
sumber terpercaya
membenarkan
OKE! Kredit: Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Material Maju (2023). DOI: 10.1080/14686996.2023.2170164
× tutup
Kredit: Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Material Tingkat Lanjut (2023). DOI: 10.1080/14686996.2023.2170164
Vaksin dan terapi berbasis Messenger RNA dapat lebih mudah diberikan berkat polimer tidak beracun yang melindungi RNA dan mengontrol pelepasannya di dalam sel.
Munculnya vaksin yang menggunakan messenger RNA (mRNA) untuk secara langsung mensintesis protein imunogenik, yang paling dikenal dalam vaksin COVID-19, mendorong para peneliti untuk menemukan cara yang lebih baik untuk menjaga mRNA tetap stabil dan mengirimkannya secara efisien.
Sebuah tim di Universitas Tokyo, dengan kolaborator di Jepang dan Tiongkok, kini telah mengembangkan polimer yang dapat berinteraksi dengan, menstabilkan, dan merangkum mRNA, sehingga memungkinkan pengiriman yang sangat efisien ke dalam sel manusia dan sel tikus hidup yang dikultur. Mereka mempublikasikan karyanya di jurnal Science and Technology of Advanced Materials.
“Selain vaksin untuk melawan penyakit menular, mRNA mewakili jalan yang menjanjikan untuk pengobatan yang belum pernah terjadi sebelumnya seperti terapi penggantian protein, pengeditan gen, dan imunoterapi,” kata Horacio Cabral dari tim Universitas Tokyo. “Untuk membuka potensi penuh dari terapi canggih ini, pengembangan sistem penyampaian yang aman dan efektif adalah hal yang terpenting.”
Para peneliti mencari cara untuk menyempurnakan struktur molekul polimer agar dapat berinteraksi dan melindungi mRNA. Polimer biokompatibel dan tidak beracun adalah jenis yang disebut kopolimer blok, yang dibuat dari segmen bergantian dari kelompok kimia berbeda, dalam hal ini polietilen glikol dan poligliserol.
Namun kunci untuk mencapai interaksi yang tepat dengan mRNA adalah pelekatan gugus asam amino spesifik yang bermuatan positif ke tulang punggung polimer panjang. Muatan positif umumnya menarik polimer ke RNA yang bermuatan negatif, dan asam amino terpilih juga mampu berinteraksi dengan bagian mRNA dalam proses yang disebut penumpukan pi–pi (π–π). Hal ini melibatkan interaksi antar elektron dalam fungsi yang disebut ikatan pi dalam cincin molekul siklik yang ditumpuk berdampingan dalam molekul yang berinteraksi.
“Ini adalah pendekatan yang sangat dapat disesuaikan yang memungkinkan penyesuaian interaksi polimer kami dengan mRNA,” kata Cabral. Hasilnya, mRNA distabilkan dengan sangat efisien, mengatasi kelemahan utama berupa ketidakstabilan yang ditemukan pada pendekatan alternatif.
Polimer dan mRNA secara spontan berkumpul menjadi bundel berbentuk bola—misel—yang secara efisien mengirimkan muatan mRNA ke dalam sel yang dikultur serta sel tikus setelah injeksi intramuskular. MRNA dengan mudah dilepaskan di dalam sel untuk membuat protein yang dikodekannya dengan efisiensi tinggi dan jangka waktu yang jauh lebih lama dibandingkan pendekatan alternatif.
“Pekerjaan ini sangat menantang karena sifat halus dari mRNA, sebuah molekul yang sangat rapuh yang memerlukan perlindungan di luar sel target, namun begitu berada di dalamnya, ia akan langsung terpapar ke mesin seluler,” kata Cabral. Dia menambahkan, “Pencapaian kami sangat menggembirakan karena potensinya untuk mentransformasikan teknologi pengiriman mRNA, memungkinkan rekayasa presisi, strategi pelepasan yang inovatif, dan mengatasi rintangan kritis untuk meningkatkan stabilitas dan kemanjuran dalam terapi berbasis mRNA.”
Informasi lebih lanjut:
Wenqian Yang dkk, Blok kationomer dengan gugus tirosinat yang dapat dihidrolisis di sisinya meningkatkan pengiriman mRNA in vivo melalui perakitan misel yang dibantu oleh penumpukan π–π, Sains dan Teknologi Bahan Canggih (2023). DOI: 10.1080/14686996.2023.2170164
Informasi dari buku harian:
Ilmu dan Teknologi Material Maju
+ There are no comments
Add yours