Mol Ther Nucleic Acids. 12 fév. 2025;36(2):102485. doi: 10.1016/j.omtn.2025.102485. eCollection 10 juin 2025.

Amélioration de l'efficacité de la traduction de l'ARNm par l'introduction d'éléments riches en AU à séquence optimisée dans la région 3' UTR via l'ancrage à HuR

Résumé
La technologie de l'ARNm est extrêmement prometteuse en tant qu'approche thérapeutique innovante, avec des applications allant des vaccins contre les maladies infectieuses à l'immunothérapie anticancéreuse, en passant par le remplacement protéique et l'édition génique. Cependant, l'utilisation pratique de l'ARNm a été entravée par des défis tels qu'une faible stabilité cellulaire et une expression protéique transitoire. Pour y remédier, nous proposons une nouvelle stratégie visant à optimiser les séquences d'ARNm, en particulier dans la région non traduite, en insérant des éléments riches en adénylate/uridylate (éléments riches en AU) afin d'améliorer la stabilité et l'expression protéique. Nos recherches ont révélé que l'intégration d'éléments riches en AU entre le cadre de lecture ouvert (ORF) et la région 3' non traduite (3' UTR) améliore considérablement la stabilité de l'ARN par rapport à d'autres sites d'insertion. Nous avons identifié l'antigène R humain (HuR) cytoplasmique comme une protéine de liaison à l'ARN essentielle responsable de la promotion de la stabilité et de la traduction de l'ARNm, ce qui a été confirmé par des expériences d'inactivation de HuR et des tests de pull-down entre les éléments riches en AU et HuR. Grâce à une conception rationnelle, nous avons optimisé la séquence des éléments naturels riches en AU et identifié l'élément essentiel « AUUUA » qui, avec certaines répétitions, peut multiplier l'expression protéique par 5. Pour démontrer l'universalité des séquences d'éléments riches en AU dans l'amélioration de la traduction de l'ARNm, nous avons remplacé les protéines codantes luciférase par EGFP, mCherry et ovalbumine (OVA), constatant que les séquences d'éléments riches en AU, tant naturelles qu'ingénierées, amplifient l'expression de ces protéines. En conclusion, tirer parti des fonctionnalités des protéines de liaison à l'ARN et de la régulation naturelle de la stabilité de l'ARN dans la région non traduite représente une nouvelle stratégie pour améliorer la pharmacocinétique de l'ARNm dans le cytoplasme, élargissant ainsi les applications potentielles de l'ARNm dans les médicaments thérapeutiques.

Mots-clés : conception rationnelle 3′ UTR ; éléments riches en AU ; HuR ; MT : Oligonucléotides : Thérapies et Applications ; stabilité de l'ARN ; protéines de liaison à l'ARN ; vaccins à ARNm ; optimisation de séquence.

Produit : lipides pour LNP