“时间机器”酶可以改善基于mRNA的疗法

华沙国际分子与细胞生物学研究所（IIMCB）的研究人员描述了一种提高基于mRNA的疗法效率的新机制。研究结果可能有助于开发针对癌症和传染病的新疗法

科学实验是在IIMCB进行的，但华沙大学物理系和生物系、华沙医科大学和波兰科学院生物化学与生物物理学研究所的合作者也做出了重要贡献。波兰研究人员的这项研究刚刚发表在《自然》杂志上

“mRNA疫苗在控制疫情传播方面发挥了关键作用。然而，mRNA本身是一种异常不稳定的分子。这不会影响治疗的安全性，但会限制其有效性，例如通过缩短作用持续时间。所谓的poly（a）尾在mRNA稳定性中起着特别重要的作用。在我们的研究中，我们研究了这些局限性，”华沙国际分子与细胞生物学研究所ERA主席小组RNA生物学实验室的Andrzej Dziembowski教授说，他是该研究的主要作者之一

他的团队分析了在大流行期间广泛使用的anii-COVID-19疫苗Comirnaty和Spikevax。两者的运作方式相似：它们都含有携带产生S蛋白指令的mRNA分子，S蛋白存在于SARS-CoV-2冠状病毒的表面

IIMCB和华沙大学的Seweryn Mroczek博士说：“疫苗中的mRNA就像我们细胞中的天然mRNA一样。肌肉注射后，疫苗的mRNA到达免疫细胞，产生s蛋白。我们的身体学会识别它。因此，如果我们以后遇到真正的病毒，我们的机体将做好反应并预防疾病的准备。”

正如研究人员所解释的那样，每个mRNA分子的末端都有一个poly（a）尾部。它对mRNA的稳定性和有效的蛋白质生产至关重要。“我们决定仔细研究这些尾巴，”Mroczek博士补充道。这位科学家总结道：“我们想了解聚（A）尾巴在疫苗作用过程中是如何变化的。”

研究人员使用了称为纳米孔测序的现代技术，该技术可以直接读取疫苗mRNA分子的序列，包括poly（A）尾部

“我们创建了专门的软件来分析治疗性mRNA分子的测序数据，重点是聚（A）尾代谢，”负责计算方法的Dziembowski教授研究小组的PawełKrawczyk博士补充道

TENT5A——mRNA的时间机器

来自华沙国际分子与细胞生物学研究所的一组波兰研究人员与奥乔塔校区其他研究单位的科学家合作。这个位于华沙的科学中心拥有波兰一些最著名的研究机构和学术机构。该团队是世界上第一个描述TENT5A酶在延长上述治疗性mRNA分子的poly（A）尾部中的关键作用的团队

Krawczyk博士解释说：“到目前为止，人们认为mRNA疗法的poly（A）尾部只能被缩短。延长它就像翻转沙漏一样——它‘购买’了额外的时间，使mRNA在细胞中的作用显著延长。”

TENT5A酶天然存在于我们身体的某些细胞中。它的作用是为mRNA的poly（A）尾部添加构建块

Krawczyk博士澄清说：“我们已经证明，TENT5A使mRNA分子更稳定，能够更持久、更有效地产生抗原——这些物质会引发身体的免疫反应。”

Dziembowski教授补充道：“TENT5A酶稳定mRNA分子是一种迄今为止知之甚少的机制，但它具有普遍性。它在医学上具有巨大的潜力，因为目前正在对mRNA作为治疗剂的各种应用进行广泛的研究。”

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巨噬细胞——疫苗有效性的关键

这项研究还使研究人员能够了解哪种类型的细胞在mRNA疫苗的作用中起着最重要的作用。科学家已经证明这些是巨噬细胞。这些免疫细胞负责捕获和中和“入侵者”。接种疫苗后，巨噬细胞迁移到注射部位，吸收特殊脂质分子中携带的mRNA，随后产生其中编码的抗原

IIMCB RNA生物学实验室的Mroczek博士说：“早在我们研究的早期阶段，我们就观察到聚（A）尾在巨噬细胞中延伸，但当时我们没有意识到这些细胞有多重要。”。“在研究过程中，我们证明巨噬细胞中缺乏TENT5A会降低疫苗的疗效。”华沙国际分子与细胞生物学研究所的研究人员强调，尽管有突破性的发现，但对mRNA代谢的知识仍需要更深入的了解。“在虚拟研究所的未来研究中，我们计划利用我们的发现开发改进的基于mRNA的药物，”Dziembowski教授说

导致该出版物发表的研究是使用华沙国际分子与细胞生物学研究所的IN-MOL-CELL基础设施进行的

正如IIMCB的研究人员所强调的那样，如果没有所有团队成员的奉献精神和技能，这篇论文是不可能发表的。科学实验是在IIMCB进行的，但华沙大学、华沙医科大学和波兰科学院生物化学与生物物理学研究所的合作者也做出了重要贡献 More information: Paweł S. Krawczyk et al, Re-adenylation by TENT5A enhances efficacy of SARS-CoV-2 mRNA vaccines, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08842-1

Journal information: Nature