反義核酸藥物
大家一定都沒聽說過反義核酸藥物,反義核酸藥物是一種平常人很難會(huì)接觸到的藥物。下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的反義核酸藥物的相關(guān)內(nèi)容,希望對(duì)你有用!
反義核酸藥物的作用原理
反義核酸目前有三種來源:一是利用固相亞磷酰胺法人工合成的短小反義寡聚核苷酸(antisense oligodeoxyncleotides,AON),這是反義核酸最普遍的應(yīng)用方式,包括未修飾AON和硫代磷酸酯化(PS)、磷酸二酯化(PO)和甲基化等修飾AON二類,其中以PSAON應(yīng)用最廣泛。ANO設(shè)計(jì)合成簡單,只要其順序與靶mRNA部分順序互補(bǔ)即可,而對(duì)基因的讀碼框無要求;二是更具有實(shí)用價(jià)值的人工表達(dá)載體,包括單個(gè)基因和多個(gè)基因的聯(lián)合反義表達(dá)載體[3],它是利用基因重組技術(shù)將靶基因序列反向插入到載體的啟動(dòng)子和終止子之間,通過轉(zhuǎn)錄可源源不斷產(chǎn)生反義RNA分子;三是天然存在的反義核酸分子,但目前分離純化尚存在困難。
反義核酸藥物的作用特點(diǎn)
反義核酸作為基因治療藥物之一,與傳統(tǒng)藥物相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)。
1)高度特異性:反義核酸藥物通過特異的堿基互補(bǔ)配對(duì)作用于靶RNA或DNA,猶如“生物導(dǎo)彈”。
2)高生物活性、豐富的信息量;反義核酸是一種攜帶特定遺傳信息的信息體,堿基排列順序可千變?nèi)f化,不可窮盡。
3)高效性:直接阻止疾病基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。
4)最優(yōu)化的藥物設(shè)計(jì):反義核酸技術(shù)從本質(zhì)上是應(yīng)用基因的天然順序信息,實(shí)際上是最合理的藥物設(shè)計(jì)。
5)低毒、安全:反義核酸尚未發(fā)現(xiàn)其有顯著毒性,盡管其在生物體內(nèi)的存留時(shí)間有長有短,但最終都將被降解消除,這避免了如轉(zhuǎn)基因療法中外源基因整合到宿主染色體上的危險(xiǎn)性。
反義核酸藥物的在寄生蟲學(xué)中的應(yīng)用
反義核酸技術(shù)的飛速發(fā)展和成熟,使其逐漸滲透并應(yīng)用到寄生蟲學(xué)領(lǐng)域,豐富和發(fā)展了寄生蟲病的基因治療策略。反義核酸技術(shù)在抗寄生蟲病研究的應(yīng)用主要集中于原蟲類,如瘧原蟲、錐蟲和利什曼原蟲等,而且反義核酸中又以AON方面的報(bào)道最多。下面著重就AON在寄生蟲方面的研究應(yīng)用作用一簡要闡述。
?、? 瘧原蟲
瘧原蟲嘌呤核苷酸合成具有特殊性,即無從頭合成途徑,依靠補(bǔ)救合成途徑利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷。瘧原蟲的二氫葉酸還原酶(dihydrofolate reductase,DHFR)和胸苷酸合酶(thymidylate synthase,TS)結(jié)合形成雙功能蛋白(DHFR-TS),這對(duì)于維持瘧原蟲四氫葉酸水平和DNA合成極為重要[14],此酶也是瘧原蟲脫氧胸苷酸生物合成唯一通路中必不可少的酶??汞懰幹械目谷~酸代謝藥如乙胺嘧啶,就是通過競爭性抑制DHFR-TS來阻斷蟲體脫氧胸苷酸生物合成[15]。然而,隨著惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)多藥抗性株的出現(xiàn)和廣為傳播,瘧疾的化療面臨重大挑戰(zhàn),促使人們尋求新的抗瘧療法。目前,DHFR-TS是AON抗瘧作用首選靶基因。
生物大分子進(jìn)入感染紅細(xì)胞中的瘧原蟲,必需穿透三層膜,即紅細(xì)胞膜、納蟲泡膜和蟲體的胞質(zhì)膜。研究表明,不能穿透紅細(xì)胞膜和納蟲泡膜的大分子和葡聚糖、IgG2a抗體和蛋白A等,可經(jīng)過納蟲微管(parasitophorous duct)進(jìn)入蟲體,蟲體通過胞吞作用直接從細(xì)胞外攝入大分子物質(zhì)[16]。因此,對(duì)于小分子的AON而言,作用于感染紅細(xì)胞中的蟲體完全成為可能,下述眾多研究已充分證明了這一點(diǎn)。Rapaport等(1992)研究發(fā)現(xiàn)[17],以DHFR-TS為靶21 nt PS AON能選擇性地進(jìn)入惡性瘧原蟲感染紅細(xì)胞,對(duì)體外培養(yǎng)的氯喹敏感株和耐藥株蟲體具有同等的抑制效果,而未感染瘧原蟲的紅細(xì)胞則完全為不攝入AON,因此這對(duì)應(yīng)用反義核酸于抗瘧治療非常有利。
諸多研究表明,AON越長,對(duì)轉(zhuǎn)譯的抑制作用就越強(qiáng);AON濃度越高,非特異性抑制作用越明顯,在低濃度時(shí)則呈特異性抑制。Sartorius和Franklin(1991)以DHFR-TS的mRNA為靶合成系列AON,利用兔網(wǎng)織紅細(xì)胞翻譯系統(tǒng),探討AON對(duì)體外轉(zhuǎn)譯的抑制作用[18]。在DHFR翻譯起始位點(diǎn)處合成了6條21-49nt不等長的AON,在TS編碼區(qū)全成的30nt、39nt和49nt三條AON。當(dāng)AON長度為30nt或更長時(shí),呈明顯轉(zhuǎn)譯抑制作用,抑制率可高達(dá)50%以上。其中,TS編碼區(qū)的49nt aON(OTS49)抑制效果最高,當(dāng)濃度在45μmlo/L時(shí)的抑制率幾乎達(dá)90%,主要是因?yàn)镺TS49與DHFR-TS靶mRNA
反義核酸藥物
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