Pankreatik beta hücresi genlerinin sentetik mRNA'larının polisistronik olarak dizaynı, in vitro sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Hücrelere DNA veya RNA'yı etkili ve güvenilir bir şekilde in vitro ve in vivo koşullarda aktarmak için transfer yöntemleri gerekmektedir. Gen aktarım yöntemleri genel olarak viral vektörler ve viral vektör kullanılmayan yöntemler olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Viral vektörlerde, hücrelere genetik materyal aktarmak için virüslerin doğal bulaşıcılığından yararlanılmaktadır. Viral vektörlerin dezavantajları immünojenite ve aktarılan genetik materyalin genoma rastgele yerleşmesidir. Viral vektör kullanılmayan yöntemler genetik materyali hedef hücrelere aktarmak için fiziksel yöntemlerden veya kimyasal bileşiklerden yararlanmaktadır. Kimyasal yöntemler genellikle viral vektörlerden daha az immünojenik olmakla birlikte daha güvenlidir. Viral vektör kullanılmayan yöntemlerde in vitro transkripsiyon ile oluşturulan mRNA, ticari olarak temin edilebilen kitlerle kolayca elde edilebildiğinden, terapötik gen iletiminde plazmit DNA yerine kullanmak için etkili bir yöntemdir. Çeşitli mRNA modifikasyonları ve aktarım yöntemleri birleştirilerek, mRNA gen terapisinin etkinliği büyük ölçüde geliştirilmiştir. Monosistronik mRNA kullanılarak yapılan beta hücre farklılaşması için üç ana transkripsiyon faktörünün (PDX1, NGN3 ve MAFA) hücre içinde eksprese olması gerekmektedir. Monosistronik olarak sentezlenen her bir genin mRNA'larının aynı hücre hatlarına transfeksiyonu sonucu yapılan çalışmalarda hücre farklılaşması düşük verimlilikle sonuçlanmıştır. Bu çalışmada sentetik polisistronik mRNA teknolojisi kullanılarak transfeksiyon ve programlama veriminin yükseltilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda PDX1, NGN3 ve MAFA transkripsiyon faktörlerine ait mRNA'ların polisistronik olarak tasarlanması, in vitro sentezi ve AR42J-B13 hücreleri ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda sentetik polisistronik mRNA dizaynı ve in vitro sentezi başarılı bir şekilde gerçekleştirilerek ekzogenik Pdx1, Ngn3 ve MafA genlerinin aktivasyonu başarılı bir şekilde gösterilmiştir.