加州大学欧文分校的科学家开发出可以靶向单个分子的基因沉默DNA酶

加利福尼亚大学尔湾分校的研究人员开发出一种DNA 酶(或 DNAzyme)，它可以区分细胞内的两条 RNA 链，并切断与疾病相关的链，同时保持健康的链完好无损. 这种突破性的“基因沉默”技术可以彻底改变用于治疗癌症、传染病和神经系统疾病的 DNAzymes 的发展。

脱氧核酶是切割其他分子的核酸酶。通过化学，UCI 的团队开发了 Dz 46 酶，它专门针对 KRAS 基因中的等位基因特异性 RNA 突变，KRAS 基因是细胞生长和分裂的主要调节因子，在 25% 的人类癌症中发现。关于该团队如何实现这种酶进化的描述最近发表在网络期刊《自然通讯》上。

“生成能够在细胞系统的自然条件下有效发挥作用的 DNAzymes 比预期更具挑战性，”通讯作者、UCI 药学教授 John Chaput 说。“我们的结果表明，化学进化可以为开发针对多种疾病的新疗法铺平道路。”

基因沉默已有 20 多年的历史，一些 FDA 批准的药物采用了该技术的各种版本，但没有一种能够区分 RNA 链中的单点突变。Dz 46 酶的好处是它可以识别和切割特定的基因突变，为患者提供创新的精准医学治疗。

DNAzyme 类似于希腊字母 omega，通过加速化学反应充当催化剂。左侧和右侧的“臂”与 RNA 的目标区域结合。该环与镁结合，并在非常特定的位点折叠和切割 RNA。但是在生理条件下生成具有强大的多次转换活性的 DNAzymes 需要一些独创性，因为 DNAzymes 通常非常依赖于人体细胞内没有的镁浓度。

Chaput 说：“我们通过使用化学方法重新设计 DNAzyme 来减少它对镁的依赖，从而解决了这个问题，并且这样做的方式我们可以保持高催化周转活性。” “我们是最早实现这一目标的例子之一，如果不是第一个的话。接下来的步骤是将 Dz 46 推进到可以进行临床前试验的程度。”

来自药物科学系的项目科学家 Kim Thien Nguyen 和博士后学者 Turnee N. Malik 的团队成员也参与了这项研究。

研究人员和 UCI 已经就 Dz 46 的化学成分和裂解偏好提交了临时专利申请。Chaput 是支持这项工作的药物开发公司 1E Therapeutics 的顾问。