p Diagnósticos eficazes, terapias e tratamentos para doenças e infecções poderiam envolver cada vez mais a reengenharia dos biomecanismos internos do corpo em suas bases químicas e moleculares mais básicas. p O crescente conhecimento sobre os processos biológicos do corpo está aumentando as possibilidades de restaurar a saúde humana, diz Xiao Wang, professor associado de engenharia biomédica nas Escolas de Engenharia Ira A. Fulton da Arizona State University. Ele e uma equipe de pesquisadores estão explorando maneiras de acionar e controlar a diferenciação e transição celular para desbloquear propriedades que podem mudar a abordagem dos bioengenheiros para o diagnóstico, desenvolvimento de vacinas e tratamentos terapêuticos.

p Pesquisa recente liderada por Wang e Alexander Green, professor assistente de engenharia biomédica na Universidade de Boston, revela mais sobre o potencial para projetar pequenas estruturas complementares para biomoléculas que podem melhorar suas propriedades.

p "Pode haver tipos novos e melhores de aplicativos para diagnósticos, terapêutica e tratamentos, e para engenharia de genoma, "Wang diz." Estas podem ser grandes contribuições para a biomedicina. "

p Os detalhes sobre o que a pesquisa pode render aparecem no artigo Controle previsível do tempo de vida do RNA usando RNAs de ajuste de degradação projetados, publicado esta semana no jornal de pesquisa Nature Chemical Biology .

p O foco de Wang e Green é no RNA mensageiro, ou mRNA, que carrega informações genéticas do DNA, a molécula que contém o projeto genético necessário para desenvolver e manter organismos - incluindo humanos.

p Dentro das células, O mRNA transmite mensagens do DNA para os ribossomos produtores de proteínas, informando-os de quais proteínas precisam ser sintetizadas em um determinado momento. Embora o status do DNA como repositório de informações da célula signifique que ele é muito estável, O papel de transportar mensagem do mRNA significa que ele se degrada rapidamente. Essa degradação tornou mais difícil implementar terapias e diagnósticos baseados em RNA.

p Wang, Green e sua equipe de pesquisa estão desenvolvendo métodos de controle da degradação para produzir previsíveis, resultados precisos e estáveis. O novo trabalho de pesquisa descreve como eles estão tentando ajustar a velocidade de degradação do mRNA para aumentar a capacidade de executar funções biotecnológicas. Para fazer isso, eles identificaram características estruturais de RNA específicas para construir uma biblioteca de componentes de RNA chamados RNAs de ajuste de degradação, ou dtRNAs.

p Anexar os dtRNAs a um RNA de interesse por meio de engenharia genética permite que eles aumentem ou diminuam a taxa de degradação do RNA, e afinar os níveis de expressão gênica in vivo e in vitro - seja dentro de um organismo vivo ou em um ambiente de laboratório.

p "Descobrimos que os dtRNAs podem ser usados ​​com uma variedade de tipos diferentes de RNAs e modificar os níveis de expressão gênica em uma faixa muito ampla. Esses recursos podem aumentar a velocidade e a sensibilidade dos diagnósticos médicos e nos dar um melhor controle sobre a função celular, "diz Green, que foi professor assistente no Instituto de Biodesign da ASU e na Escola de Ciências Moleculares de 2015 a 2020 e atualmente é professor adjunto da escola.

p Um dos resultados mais impactantes desses processos de refino poderia ser o desenvolvimento de vacinas baseadas em mRNA que seriam especialmente eficazes contra vírus, disse Wang.

p "Podemos realmente projetar a estrutura das moléculas de RNA de maneiras mais rápidas e sistemáticas que as tornam mais eficientes em como se comportam, " ele diz.

p Essas mudanças de comportamento informarão a eficácia do processo de bioengenharia de Wang e Green em aumentar a eficácia dos diagnósticos, vacinas, terapias e tratamentos.