Des chercheurs de l'Université du Massachusetts à Amherst ont récemment dévoilé leur découverte d'un nouveau processus de fabrication d'ARN. L'ARN résultant est plus pur, plus copieux et probablement plus rentable que n'importe quel processus antérieur pourrait gérer. Cette nouvelle technique élimine la plus grande pierre d'achoppement sur la voie des médicaments thérapeutiques à base d'ARN de nouvelle génération.

Si l'ADN est le modèle qui indique aux cellules de notre corps quelles protéines fabriquer et à quelles fins, L'ARN est le messager qui transporte les instructions de l'ADN jusqu'à la machinerie de fabrication des protéines à l'intérieur de chaque cellule. La plupart du temps, ce processus fonctionne parfaitement, mais quand ce n'est pas le cas, quand le corps ne peut pas fabriquer une protéine dont il a besoin, comme dans le cas d'une maladie comme la mucoviscidose, une maladie grave peut en résulter.

Une méthode pour traiter de telles carences en protéines consiste à utiliser des thérapies qui remplacent les protéines manquantes. Mais les chercheurs savent depuis longtemps qu'il est plus efficace lorsque le corps peut fabriquer lui-même la protéine dont il a besoin. C'est l'objectif d'un domaine émergent de la médecine, la thérapie par l'ARN. Le problème est, les méthodes actuelles de production d'ARN fabriqué en laboratoire ne peuvent pas fournir d'ARN suffisamment pur, en quantité suffisante d'une manière rentable. "Nous avons besoin de beaucoup d'ARN, " dit Elvan Cavaç, auteur principal de l'article récemment publié dans le Journal de chimie biologique , Étudiant MBA à UMass Amherst, et un récent doctorat. diplômé en chimie, aussi de UMass. "Nous avons développé un nouveau procédé pour produire de l'ARN pur, et puisque le processus peut réutiliser ses ingrédients, produisant entre trois et dix fois plus d'ARN que les méthodes conventionnelles, cela permet également d'économiser du temps et de l'argent."

Le problème avec l'ARN impur est qu'il peut déclencher des réactions, comme un gonflement, qui peut être nocif, et même mortelle. Par exemple, L'ARN impur peut provoquer une inflammation dans les poumons d'un patient atteint de mucoviscidose. L'ARN fabriqué de manière conventionnelle doit subir un processus de purification long et coûteux. "Plutôt que d'avoir à purifier l'ARN, " dit Craig Martin, l'auteur principal de l'article et professeur de chimie à l'UMass, "nous avons compris comment faire de l'ARN propre dès le début."

Le processus que Cavaç, Martin et leurs co-auteurs détaillent d'abord l'augmentation de la salinité de la solution dans laquelle l'ARN est généré, qui inhibe la production galopante d'ARN qui conduit à l'impureté. Dans ce processus, une enzyme appelée ARN polymérase T7 est « attachée » à une bille magnétique microscopique à côté d'une matrice de promoteur d'ADN, une séquence spécifique d'ADN qui code pour un ARN spécifique. Une fois que la polymérase et le promoteur d'ADN interagissent, ils produisent des ARN dont la pureté est assurée par la solution saline environnante. "Notre méthode, " dit Martine, "peut être plus de dix fois meilleur pour produire de l'ARN pur que les processus actuels."

Cavaç, Martin et leurs collègues se tournent maintenant vers des expériences qui leur permettront d'augmenter la production d'ARN pour satisfaire les besoins de la société. "Le vrai but ici, " dit Martine, "est d'avoir un 'réacteur à flux, ' ou un pipeline continu dans lequel vous pouvez alimenter lentement les ingrédients et faire sortir en continu de l'ARN pur à l'autre extrémité."