N4-Ацетилцитидин повышает выход и точность трансляции синтетической мРНК

Синтетические терапевтические мРНК представляют собой универсальную платформу для лечения различных заболеваний, включая рак и инфекционные болезни. Для доставки в клетки эти мРНК инкапсулируют в липидные наночастицы и обычно включают модифицированные рибонуклеотиды для повышения стабильности, улучшения трансляции и снижения распознавания иммунной системой. N1-метилпсевдоуридин (m1Ψ) стал отраслевым стандартом для синтетических мРНК благодаря своей эффективности в стимулировании трансляции и снижении иммуногенности. Однако недавние исследования показали, что m1Ψ может нарушать точность трансляции, приводя к ошибкам, таким как преждевременная терминация и рибосомное сдвигание рамки считывания. В настоящей работе мы демонстрируем N4-ацетилцитидин (ac4C) как функционально отличную альтернативу m1Ψ. В культурах клеточных линий, в первичных человеческих дендритных клетках, полученных из моноцитов, и в печени мышей ac4C подавлял воспалительные ответы так же эффективно, как m1Ψ, при этом обеспечивая более высокий выход белка. Метод одиночномолекулярной визуализации трансляции показал в целом схожую плотность рибосом на одну мРНК для транскриптов, модифицированных ac4C, и тех, что содержали m1Ψ. Тем не менее скорость элонгации при трансляции m1Ψ-модифицированной мРНК была почти вдвое ниже, чем при ac4C, что привело к снижению продукции белка и увеличению столкновений рибосом, которые дополнительно ограничивали синтез белка через задействование путей контроля качества и +1 сдвиг рамки считывания. Эти результаты подчёркивают важность контекста при проектировании терапевтических мРНК и выделяют скорость элонгации трансляции как ключевой детерминант эффективности модифицированных рибонуклеотидов.