Katalin Karikó, Hiromi Muramatsu, Frank A Welsh, János Ludwig, Hiroki Kato, Shizuo Akira, Drew Weissman
Abstrakt
In vitro-transkribierte mRNAs, die physiologisch wichtige Proteine codieren, haben ein beträchtliches Potenzial für therapeutische Anwendungen. In ihrer gegenwärtigen Form ist mRNA jedoch aufgrund ihrer labilen und immunogenen Natur für die klinische Verwendung nicht brauchbar. Hier untersuchten wir, ob der Einbau von natürlich modifizierten Nukleotiden in Transkripte mRNA verbesserte biologische Eigenschaften verleihen würde. Wir fanden heraus, dass mRNAs, die Pseudouridine enthalten, eine höhere Translationskapazität aufweisen als unmodifizierte mRNAs, wenn sie in Säugerzellen und -lysaten getestet oder Mäusen in Dosen von 0,015–0,15 mg/kg intravenös verabreicht werden. Die abgegebene mRNA und das codierte Protein konnten 1, 4 und 24 Stunden nach der Injektion in der Milz nachgewiesen werden, wo beide Produkte in signifikant höheren Konzentrationen vorlagen, wenn Pseudouridin-haltige mRNA verabreicht wurde. Selbst bei höheren Dosen war nur die unmodifizierte mRNA immunogen, was zu hohen Serumspiegeln von Interferon-alpha (IFN-alpha) führte. Diese Befunde weisen darauf hin, dass die Nukleosidmodifikation ein wirksamer Ansatz ist, um die Stabilität und Translationskapazität von mRNA zu verbessern und gleichzeitig ihre Immunogenität in vivo zu verringern. Verbesserte Eigenschaften, die durch Pseudouridin verliehen werden, machen solche mRNA zu einem vielversprechenden Werkzeug sowohl für den Genersatz als auch für die Impfung.
