ДНК-чипы и РНК-интерференция

Поиск мишеней осуществляется на основе результатов современных геномных исследований

Начальным этапом в процессе научных исследований и разработок является выявление так называемой мишени: белка, который играет важную роль в конкретном патологическом процессе. Таким образом, конкретный лекарственный препарат в дальнейшем будет оказывать ингибирующее или стимулирующее воздействие на функцию этого белка и таким образом тормозить патологический процесс. Результаты современных геномных исследований помогают ученым в поиске потенциальных белков-мишеней.

Белки контролируют процессы, происходящие в организме – как физиологические, так и патологические. Схема построения таких протеинов заключается в их соответствующих ДНК: все белки кодируются конкретными участками гена, некоторые из которых длиннее, а некоторые – короче. Для построения белка клетки организма, в первую очередь, копируют соответствующий сегмент ДНК. Эта копия, а именно матричная РНК (мРНК) в дальнейшем преобразуется в белок. Таким образом, каждая молекула мРНК соответствует конкретному протеину. Следовательно, анализ матричной РНК в клетке позволяет получить информацию о формирующихся белках и, тем самым, о процессах в организме, опосредуемых конкретной клеткой.

Количественное измерение белка с помощью ДНК-чипов

В ходе исследований белка-мишени ученые также анализируют количества матричной РНК в здоровых клетках и сравнивают полученный результат с показателями ее содержания при заболевании, например, в клетках злокачественных новообразований. Для этого матричная РНК помечается флуоресцентными красителями и помещается вместе с ДНК-чипом, в котором она связывается с соответствующим геном. В результате образуется световой сигнал, поддающийся измерению, что позволяет точно определить, какие именно участки ДНК в чипе находят молекулы матричной РНК и как часто это происходит, таким образом можно установить, какие белки производит клетка.

Если обнаружено, что патологические клетки содержат молекулы матричной РНК, которые в здоровых клетках отсутствуют или присутствуют в других количествах, предполагается, что соответствующие белки могут играть роль в патологическом процессе. На основе этого им присваивается статус кандидатов на роль мишеней.

Трансмиттер для «торможения» белков: РНК-интерференция

Ученые могут использовать культуры клеток, чтобы проверить предполагаемую роль белков, рассматриваемых в качестве потенциальных мишеней, в патологических процессах. Молекулы внедряют в клетку, которые впоследствии разрушают структуру ее матричной РНК и замедляют образование белка. «Тормозящая» функция этих молекул обозначается как малая интерферирующая РНК (миРНК). Этот метод, также известный как РНК-интерференция (РНКи), может использоваться и для торможения образования любого белка-мишени.

Если прицельная «элиминация» какого-либо белка приводит к изменениям в патологическом процессе, это лишь подтверждает, что конкретный протеин активно участвует в патологическом процессе и представляет собой потенциальную мишень для лекарственного препарата.

Поиск мишеней с использованием роботизированных технологий

В настоящее время возможен систематический анализ любого гена в клетке, при этом образование соответствующего белка может быть «выключено» с помощью роботизированных технологий. Так, анализ потенциальных белков-мишеней путем РНК-интерференции может занимать до нескольких недель. Такой автоматизированный процесс позволяет также наблюдать за уже выявленными кандидатами на роль мишени.

 
open
close
http://pharma.bayer.ru/scripts/pages/ru/research_and_development/technologies/research-technologies/dna-chips-and-rna-interference/index.php

© АО БАЙЕР