موضوع مقاله: آران‌ای کوتاه سنجاق‌سری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آران‌ای کوتاه سنجاق‌سری | مقدمه: بیان shRNA در سلول‌ها معمولاً از طریق تحویل پلاسمیدها یا از راه ناقل‌های ویروسی یا باکتریایی انجام می‌شود. | ## بخش 1: آران‌ای کوتاه سنجاق‌سری | shRNA یک میانجی سودمند برای تداخل آران‌ای است زیرا سرعت تخریب و ناپایداری کمتری دارد. با اینحال، این مولکول نیازمند استفاده از سیستم حامل ویروسی ویا باکتریایی است که خود پتانسیل عوارض جانبی و مشکلات بهداشتی را داراست. در ابتدا، پروموترهای پلیمراز III یعنی U6 و H1 استفاده می‌شدند؛ با اینحال، این پروموترها فاقد کنترل زمانی و مکانی هستند. تحویل همان‌طور که گفته شد، بیان shRNA در سلول‌ها می‌تواند از طریق تحویل پلاسمیدها یا از راه ناقلین ویروسی یا باکتریایی انجام گیرد. استفاده از ناقل باکتریایی برای بیان shRNA در سلول‌ها یافته جدیدی است که بهره‌برداری شده است. مطالعات نشان داده است که اشرشیا کلی‌های نوترکیب حاوی پلاسمید با shRNA که به صورت خوراکی به موش‌ها وارد شد توانست بیان ژن هدف را در سلول‌های اپی‌تلیال روده سرکوب کند. این روش در سال ۲۰۱۲ در کلینیک‌های پزشکی جهت درمان پولیپوز آدنوماتوز خانوادگی استفاده می‌شد. | ## بخش 2: آران‌ای کوتاه سنجاق‌سری | انواعی از ناقلین ویروسی می‌توانند برای بیان shRNA در سلول‌ها استفاده شوند از جمله: ویروس‌های همراه آدنو (AAVs)، آدنوویروس‌ها و لنتی‌ویروس‌ها. با ویروس‌های همراه آدنو و آدنوویروس‌ها، ژنوم همچنان اپیزومی باقی می‌ماند که از جهت جلوگیری از جهش‌های دخول، سودمند است ولی چون ناقل ویروسی در نسل‌های بعدی سلول میزبان طی تقسیم سلولی از بین می‌رود، این روش کمی معیوب است (مگر اینکه سلول رشد بسیار آهسته ای داشته باشد). AAVها به واسطه اینکه ژنوم ویروسی‌شان حذف شده است و قابلیت تکثیر و بسته‌بندی کپسید دوباره را ندارند، از آدنوویروس‌ها متفاوت هستند. لنتی‌ویروس‌ها در بخش‌هایی از کروماتین فعال به لحاظ رونویسی ادغام شده و درنتیجه به نسل‌های بعدی سلولی منتقل می‌شوند. این روش خطر جهش‌های دخول را بالا می‌برد؛ با اینحال، خطر آن با استفاده از لنتی‌ویروس فاقد اینتگراز کاهش می‌یابد. وقتی که ناقل یا وکتور به ژنوم میزبان وارد می‌شود، مولکول shRNA در هسته توسط پلیمراز II یا پلیمراز III (بسته به نوع پروموتر انتخابی) رونویسی می‌شود. سپس درون سیتوپلاسم توسط پروتئین برش دهنده‌ای به نام Dicer پردازش شده و بر روی کمپلکس خاموش کننده القا شده با آران‌ای یا RISC بارگذاری می‌شود. | ## بخش 3: آران‌ای کوتاه سنجاق‌سری | کاربردها در ژن‌درمانی به دلیل اینکه shRNA خاموشی ژن را به صورت اختصاصی و طولانی مدت ارائه می‌دهد، علاقه زیادی برای استفاده از آن در علم ژن درمانی به‌وجود آمده است. در این روش سلول‌های توموری اتولوگ از بیمار برداشت شده و یک پلاسمید کدکننده shRNA دوعملکردی و فاکتور تحریک‌کننده کلونی گرانولوسیت-ماکروفاژ (GMCSF) در خارج از بدن و توسط الکتروپوراسیون به آنها وارد شد. مولکول shRNA معمولاً از طریق ناقل‌های ویروسی یا باکتریایی حمل می‌شوند، و اگرچه این روش کارآمدی است اما نگرانی‌های ایمنی را به دنبال دارد؛ به خصوص، ژن درمانی‌هایی برمبنای حاملین ویروسی، خطراتی را در آزمایش‌های بالینی گذشته نشان داده است. در نسل اول ژن درمانی‌های برمبنای رتروویروس‌ها، برخی بیماران تحت درمان با ناقلین ویروسی برای سندروم ویسکوت-آلدریچ دچار لوسمی سلول T شدند که به علت محل درج و دخول ناقل ویروسی گزارش شده است. اگر shRNA در مقادیر بالایی بیان شود، سلول ممکن است نتواند قادر به پردازش همه RNAهای بیان شده باشد و درنتیجه موجب مشکلات قابل توجهی شود. چالش دیگر این است که بیمار امکان دارد در برابر این فرایند درمانی از خود پاسخ ایمنی نشان دهد. در نهایت، ممکن است اثرات خارج از هدف رخ داده و shRNA موجب خاموشی ژنی غیر از ژن موردنظر شود. | ## جمع‌بندی | در توسعه روش‌های درمانی برمبنای shRNA، تمامی این چالش‌ها باید در نظر گرفته شوند.