100種類を超える異なる部品から RNA のナノ構造を自己組織化させたプレプリントが bioRxiv に公開された。抄録によれば、RNA は DNA より構造モチーフと生物学的機能の幅が広いにもかかわらず、これまで作られてきた RNA ナノ構造は DNAオリガミや DNAブリックほど複雑でもスケーラブルでもなかったとされています。
その理由として挙げられているのが、多数の異なる一本鎖RNAを合成する費用の高さです。DNA の手法をそのまま持ち込もうとすると、ここで詰まります。
コストになる「配列の数」
DNAオリガミは、長い一本鎖の足場に、多数の短い合成DNA（ステープル）を結合させて形を作ります。DNAブリックも同様に、多数の異なる短い鎖のライブラリに依存します。
RNAで同じことをするなら、100種類以上の異なるRNAを用意することになります。固相合成で作れば、種類の数だけ合成のコストがかかります。DNAより不安定で、収率も落ちます。
抄録は2つ目の障壁として、一本鎖RNAが一般的な組み立て条件では不安定なことを挙げています。解決には、分岐したキッシングループの相互作用でプログラム的に組み上がる二本鎖RNAの「ブリック」が使われ、二次元と三次元の複雑な構造が100種類を超える部品から作られたとされます。
医薬品の側から見ると
RNAで構造を組めることの意味は、単に細かい形が作れることではありません。構造そのものに機能を持たせられる点にあります。
- 標的に結合するアプタマー
- 反応を触媒するリボザイム
- 条件によって形を変えるスイッチ
これらを1つの構造の中に配置できれば、核酸医薬の設計の幅が広がります。送達の観点でも、脂質ナノ粒子とは別の形で、大きさや表面を設計できる可能性があります。
一方、製造の観点では課題が増えます。100種類の部品を使う製品は、部品ごとの規格と、組み上がった後の規格の両方が要ります。核酸のQCで扱ってきた純度や整合性の考え方を、そのまま当てはめるのは難しいはずです。
なお、これはプレプリントで査読を経ていません。手法の詳細や収率は抄録からは分かりません。
※ 本ページは公開情報（bioRxiv のプレプリント）をもとにしたProglenth編集部による整理です。プレプリントは査読を経ていません。手法・結果の詳細は一次情報をご確認ください。