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        淺議RNAi與siRNA轉染試劑的應用

        發布時間: 2023-08-23  點擊次數: 557次

               RNAi(RNA interference,RNA干擾)是近年來生命科學領域最為重大的發現之一。它是指小分子雙鏈RNA可以特異性地降解同源mRNA,從而抑制或關閉特定基因表達的現象。人們只要知道了某種疾病的致病基因,就可以設計出針對該基因mRNA的小分子干擾RNA(Small interfering RNA,siRNA),抑制或封閉該致病基因的表達,從而達到治療疾病的目的。顯然,在理論上,通過siRNA可以治療所有的疾病,包括腫瘤、傳染病、遺傳性疾病等等,因而siRNA受到學術界普遍的關注,是目前最為熱門的生命科學研究領域,也是未來最有發展前途的新藥開發領域。因為siRNA在生物功能研究、疾病治療和新藥研發方面具有非常重大的應用價值,2002年,著名的美國≤科學≥雜志將其評為世界拾大科技成果之-首。2006年,發現RNA干擾現象的美國科學安德魯·法厄被授予諾貝爾生理及醫學獎。一般地,科學家從成果發表到獲得諾貝爾醫學獎需要等待20多年以上的時間,但安德魯·法厄從發現RNA干擾現象到獲得諾貝爾醫學獎只用了8年的時間,是迄今為止獲得諾貝爾醫學獎最快的科學家,這充分證明了國際科學界對RNA干擾成果的認可。


        一、siRNA載體的應用分析

        如上所述,作為抑制基因表達的有效工具,siRNA具有非常廣泛的應用。目前,幾乎所有的分子生物學實驗室和核酸藥物開發廠商,都會用到siRNA作為研究手段。但是,siRNA不能單獨應用,它必須與運載工具也就是載體搭配才能轉運到機體組織和細胞內發揮作用。因而,siRNA的應用領域就是其載體的應用領域。具體地說, siRNA與載體結合可用于以下研究:


        1、基因功能研究:

        由于siRNA具有很好的特異性和有效的干擾活力,可以使特定基因沉默,獲其功能喪失或降低突變,因此可以作為功能基因組學的一種強有力的研究工具。已有研究表明siRNA能夠在哺乳動物中抑制特定基因的表達,而且抑制基因表達的時間可以控制在發育的任何階段,產生類似基因敲除的效應。與傳統的基因敲除技術相比,這一技術具有投入少,周期短,操作簡單等優勢。因而,近年來,越來越多的實驗室開始使用siRNA研究基因的功能,并將之用于構建轉基因動物的模型。



        2、病毒性疾病的治療:

        研究表明,人們通過合成一段針對特定病毒基因的siRNA,并將之導入該病毒感染的細胞,能夠有效地抑制該病毒的復制,阻斷病毒對細胞的感染。并且,可貴的是,siRNA在病毒感染的早期就能發揮抑制作用。因而,siRNA可用來治療病毒性疾病。目前,美國加州大學在研究使用siRNA治療艾滋??;還有人在研究用siRNA治療脊髓灰質炎、肝炎和嚴重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)??梢?,siRNA在病毒性感染疾病的治療方面具有非常重要的意義。


        3、遺傳性疾病的治療:

        如前所述,siRNA可以特異性地抑制某個基因的表達,因而是治療缺陷表達或過量表達性遺傳病的最好手段。目前,美國衣阿華大學正在研究用siRNA治療脊髓小腦運動失調。美國西北大學也在用人工合成的siRNA治療脆性X染色體綜合征。學界認為,遺傳性疾病的治療將成為基因治療的又一大熱點。


        4、腫瘤病的治療:

          腫瘤是多個基因相互作用的基因網絡調控的結果,傳統技術誘發的單一癌基因的阻斷不可能全抑制或逆轉腫瘤的生長,而RNAi可以利用同一基因家族的多個基因具有一段同源性很高的保守序列這一特性,設計針對這一區段序列的siRNA分子,只注射一種siRNA即可以產生多個基因同時剔除的效果,也可以同時注射多種siRNA而將多個序列不相關的基因同時剔除。顯然,與傳統的基因治療方法相比,siRNA是更為理想和有效的治療手段。目前,國外已有較多大學和制藥公司在開展siRNA治療癌癥的研發工作,如乳腺癌、白血病、黑色素瘤、肝癌等等。


        5、在整形外科中的應用:

        siRNA還可用于整形,如瘢痕疙瘩是一種較為難治的疾病,目前尚無有確切有效的治療方法。使用特異性siRNA可以有效抑制瘢痕疙瘩的形成。另外,使用特異的siRNA還可以抑制黑色素的分泌,達到皮膚美白的效果。


        6、新藥開發研究:

        如上所述,siRNA可用于病毒性疾病、遺傳病和惡性腫瘤等的治療,因而可被進一步開發成治療各種疾病的藥物。目前,國外多家公司都在開發此類藥物,其中美國Alnylam pharmaceuticals 公司開發的治療老年性黃班的藥物已經進入二期臨床,治療肺癌的藥物已進入一期臨床。


              綜上所述,siRNA與載體結合可廣泛應用于生命科學研究、疾病治療和藥物開發領域。除此之外,siRNA技術還可以廣泛應用于農業、林業、畜牧業和漁業等多種領域,進行良種培育、良種篩選和疾病治療等??梢?,siRNA載體的應用非常廣泛,具有巨大的市場發展空間。目前,應用較廣的siRNA轉染載體為品牌T公司的Lipo2000和Lipo3000 ,但該類載體細胞毒性較大,而且轉染效率偏低。有公司在國際上率-先研發成功了Starvio系列siRNA納米轉染載體,該載體細胞毒性低,轉染后細胞死亡率不到10%,siRNA轉染效率高,基因敲除效率可達90%以上,有效彌補了Lipo2000和Lipo3000在性能上的不足,是目前比較理想的siRNA轉染載體。


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