马里兰大学的研究人员发现了基因调控的关键机制，可以改进基于RNA的药物的设计。

最近RNA疫苗和双链RNA （dsRNA）疗法的成功证明，基于RNA的药物是对抗人类疾病最有希望的方法之一。虽然医疗保健提供者现在可以开发出使用dsRNA精确靶向和沉默致病基因的药物，但仍然存在一个重大挑战：如何有效地将这些可能挽救生命的RNA分子输送到细胞中。

2025年2月4日发表在《eLife》上的一项新研究可能会推动基于RNA的药物开发取得突破。马里兰大学的研究人员以微小的蛔虫为模型，探索dsRNA分子如何自然进入细胞并影响多个后代。他们的发现揭示了蠕虫细胞中dsRNA摄取的几种途径，这一发现可能会改善人类的药物输送方法。

RNA转运的新见解

“我们的发现挑战了之前关于RNA运输的假设，”该研究的资深作者安东尼·何塞说，他是马里兰大学细胞生物学和分子遗传学副教授。“我们已经了解到，RNA分子不仅可以在细胞之间携带特定的指令，而且可以跨越许多代，这为我们目前对遗传如何起作用的理解增加了一个新的层面。”

研究小组发现，一种名为SID-1的蛋白质在使用dsRNA传递信息时起着守门人的作用，它在调节基因的跨代过程中也发挥着作用。当研究人员移除了SID-1蛋白后，他们观察到蠕虫意外地在将基因表达的变化传递给后代方面变得更好。事实上，这些变化持续了100多代，即使在SID-1被恢复到蠕虫体内之后也是如此。

对人类医学的潜在影响

“有趣的是，你可以在包括人类在内的其他动物身上发现类似SID-1的蛋白质，”何塞说。“了解SID-1及其作用对人类医学具有重大意义。如果我们能够了解这种蛋白质如何控制细胞之间的RNA转移，我们就有可能开发出更好的针对人类疾病的靶向治疗方法，甚至可能控制某些疾病状态的遗传。”

研究小组还发现了一种名为sdg-1的基因，它有助于调节“跳跃基因” —— 一种倾向于将自己移动或复制到染色体上不同位置的DNA序列。虽然跳跃基因可以引入新的基因变异，这可能是有益的，但它们更有可能破坏现有的序列并导致疾病。研究人员发现，sdg-1位于跳跃基因内，但产生用于控制跳跃基因的蛋白质，从而形成一个自我调节回路，可以防止不必要的运动和变化。

何塞解释说：“这些细胞机制是如何维持这种微妙的平衡的，这很有趣，就像一个恒温器把房子保持在合适的温度，这样它就不会太热或太冷。”“该系统需要足够灵活，以允许一些‘跳跃’活动，同时防止可能伤害生物体的过度运动。”

何塞认为，研究小组的发现为动物如何调节自己的基因并在几代之间保持稳定的基因表达提供了有价值的见解。研究这些机制可能为未来人类遗传性疾病的创新治疗铺平道路。

展望未来，该团队计划研究与不同类型dsRNA运输相关的机制，SID-1定位的位置，以及为什么某些基因在几代之间受到调节，而其他基因则没有。

“我们只是触及了表面，”何塞说。“我们的发现只是了解外部RNA如何导致持续几代人的遗传变化的开始。这项工作将帮助科学家更好地了解如何更有效地设计和向患者提供基于RNA的药物。”

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！