RNAi

RNAi (הפרעה ל-RNA) הוא תהליך שבו RNA משלים ל-mRNA יוצר מבנה דו-גדילי ומפחית משמעותית את תרגום הגן לחלבון. mRNA, מולקולת RNA שמעבירה מידע מה-DNA ליצירת חלבונים.

ב-RNAi מקטעי mRNA מתפרקים, וכך הגן הפסיק להיות מתורגם. המנגנון חשוב בוויסות מחזור התא ובהגנה על התא במצבי עקה, למשל חוסר מזון והתקפה ויראלית. התופעה זוהתה ב-1998 בחרק התולעת Caenorhabditis elegans, ותוארה על ידי Andrew Fire ו-Craig Mello. מאז נמצאה אצל רוב האורגניזמים האאוקריוטיים.

כאשר RNA דו-גדילי ארוך (dsRNA) נכנס לתא, האנזים Dicer, חלבון שחותך RNA, חותך אותו לקטעים קצרים בשם siRNA (short interfering RNA). ל-siRNA יש קצוות דביקים והם נכנסים לקומפלקס החלבוני RISC. הקומפלקס משחרר את הגדיל הלא-משלים ונשאר עם הגדיל המשלים. RISC מזהה mRNA בעל רצף משלים, נקשר אליו ובורק אותו. שברי ה-RNA מפורקים על ידי RNases, מה שמשבית את הגן.
miRNA (microRNA) הם קטעים קצרים שמקורם בגנום הפנימי. הם מתאימים בחלקם ל-mRNA ומעכבים את תרגומו ללא שבירה מלאה.
יש גם תהליכים של הגברה: RNA פגום יכול לשמש כתבנית ליצירת RNA דו-גדילי נוסף. זה מגדיל את כמות ה-siRNA ותורם להפצה של ההשתקה בתוך רקמות.

ל-RNAi פוטנציאל טיפולי: ניתן להשתיק גנים פגועים או גנים של נגיפים. יש שתי גישות עיקריות שנוסו בבעלי חיים: הזרקת RNA ישירה בעזרת נשאים פולימריים, או החדרה של פלסמידים או וירוסים מהונדסים שמקודדים ל-RNAi. שיטות אלה הראו הצלחות בניסויים ובמודלים של מחלות וירליות, כולל צהבת B, ובהשתקת הגן apoB המעורב ביצירת כולסטרול.
עדיין אין אישור סופי לשימוש בבני אדם בגלל יעילות נמוכה, תגובות חיסוניות בלתי רצויות וסיכונים של שילוב פלסמיד בדנ"א הגנומי. כיום RNAi משמש בעיקר ככלי מחקרי להשתקת גנים (knockdown).

בטרם התפרצות האבולה ב-2014, ניסוי ב-Tekmira הראה שהתרופה הניסיונית TKM-Ebola על בסיס RNAi העלתה את שיעור ההחלמה בקופים ל-83% אם ניתנה תוך 48 שעות. במהלך ההתפרצות טופלו שני עובדי הצלה אמריקאים בתרופות ניסיוניות, כולל תרופה מבוססת RNAi, והחלימו. בתחילה ה-FDA סירב לאשר ניסויים בבני אדם, אך שינה את עמדתו בלחץ ציבורי ובהמשך ההתפרצות.

RNAi (קרוי גם הפרעה ל-RNA) הוא דרך שבה תא "מכבה" הוראה של גן. mRNA, זה המסר שמוביל מה-DNA ליצירת חלבון.

ב-RNAi מקטעי mRNA נשברים, והחלבון לא נוצר. זה עוזר לתא להגן על עצמו מפני וירוסים ולשלוט בפעולות פנימיות. החוקרים גילו את התהליך ב-1998.

כאשר RNA דו-גדילי נכנס לתא, חלבון בשם Dicer (חותך RNA) חותך אותו לחתיכות קטנות שנקראות siRNA. ה-siRNA נכנסים למכונה בשם RISC. RISC מוצא את המסר התואם ומפרק אותו. יש גם חלקים קצרים אחרים שנקראים miRNA. הם מעכבים את יצירת החלבון מבלי לחתוך תמיד את המסר.

חוקרים מנסים להשתמש ב-RNAi כדי לטפל במחלות. ניסו לתת RNAi דרך זריקה או בעזרת וירוסים בטוחים. זה עבד בחיות במספר ניסויים, אך עדיין לא קיבלו אישור לשימוש רחב בבני אדם.

ניסויים בקופים הראו שתרופה ניסיונית מבוססת RNAi שיפרה את ההחלמה. גם בני אדם חולים קיבלו תרופות ניסיוניות והחלימו. בהתחלה הרשויות חששו לאשר ניסויים, אבל לאחר מכן אפשרו טיפול חריג בגלל חומרת המצב.