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淺議RNAi與siRNA轉(zhuǎn)染試劑的應(yīng)用

發(fā)布時間： 2023-08-23　　點擊次數(shù)： 1859次

RNAi（RNA interference，RNA干擾）是近年來生命科學(xué)領(lǐng)域最為重大的發(fā)現(xiàn)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(guān)閉特定基因表達的現(xiàn)象。人們只要知道了某種疾病的致病基因，就可以設(shè)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(xué)術(shù)界普遍的關(guān)注，是目前最為熱門的生命科學(xué)研究領(lǐng)域，也是未來最有發(fā)展前途的新藥開發(fā)領(lǐng)域。因為siRNA在生物功能研究、疾病治療和新藥研發(fā)方面具有非常重大的應(yīng)用價值，2002年，著名的美國≤科學(xué)≥雜志將其評為世界拾大科技成果之-首。2006年，發(fā)現(xiàn)RNA干擾現(xiàn)象的美國科學(xué)安德魯·法厄被授予諾貝爾生理及醫(yī)學(xué)獎。一般地，科學(xué)家從成果發(fā)表到獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎需要等待20多年以上的時間，但安德魯·法厄從發(fā)現(xiàn)RNA干擾現(xiàn)象到獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎只用了8年的時間，是迄今為止獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎最快的科學(xué)家，這充分證明了國際科學(xué)界對RNA干擾成果的認(rèn)可。

一、siRNA載體的應(yīng)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(yīng)用。目前，幾乎所有的分子生物學(xué)實驗室和核酸藥物開發(fā)廠商，都會用到siRNA作為研究手段。但是，siRNA不能單獨應(yīng)用，它必須與運載工具也就是載體搭配才能轉(zhuǎn)運到機體組織和細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。因而，siRNA的應(yīng)用領(lǐng)域就是其載體的應(yīng)用領(lǐng)域。具體地說， siRNA與載體結(jié)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(xué)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(fā)育的任何階段，產(chǎn)生類似基因敲除的效應(yīng)。與傳統(tǒng)的基因敲除技術(shù)相比，這一技術(shù)具有投入少，周期短，操作簡單等優(yōu)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(gòu)建轉(zhuǎn)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(dǎo)入該病毒感染的細(xì)胞，能夠有效地抑制該病毒的復(fù)制，阻斷病毒對細(xì)胞的感染。并且，可貴的是，siRNA在病毒感染的早期就能發(fā)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(xué)在研究使用siRNA治療艾滋病；還有人在研究用siRNA治療脊髓灰質(zhì)炎、肝炎和嚴(yán)重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome，SARS)。可見，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(xué)正在研究用siRNA治療脊髓小腦運動失調(diào)。美國西北大學(xué)也在用人工合成的siRNA治療脆性Ｘ染色體綜合征。學(xué)界認(rèn)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(wǎng)絡(luò)調(diào)控的結(jié)果，傳統(tǒng)技術(shù)誘發(fā)的單一癌基因的阻斷不可能全抑制或逆轉(zhuǎn)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(shè)計針對這一區(qū)段序列的siRNA分子，只注射一種siRNA即可以產(chǎn)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(guān)的基因同時剔除。顯然，與傳統(tǒng)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(xué)和制藥公司在開展siRNA治療癌癥的研發(fā)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(yīng)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(fā)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(fā)成治療各種疾病的藥物。目前，國外多家公司都在開發(fā)此類藥物，其中美國Alnylam pharmaceuticals 公司開發(fā)的治療老年性黃班的藥物已經(jīng)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(jié)合可廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究、疾病治療和藥物開發(fā)領(lǐng)域。除此之外，siRNA技術(shù)還可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)等多種領(lǐng)域，進行良種培育、良種篩選和疾病治療等。可見，siRNA載體的應(yīng)用非常廣泛，具有巨大的市場發(fā)展空間。目前，應(yīng)用較廣的siRNA轉(zhuǎn)染載體為品牌T公司的Lipo2000和Lipo3000 ，但該類載體細(xì)胞毒性較大，而且轉(zhuǎn)染效率偏低。有公司在國際上率-先研發(fā)成功了Starvio系列siRNA納米轉(zhuǎn)染載體，該載體細(xì)胞毒性低，轉(zhuǎn)染后細(xì)胞死亡率不到10%，siRNA轉(zhuǎn)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(zhuǎn)染載體。

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