Pfizer کی mRNA ویکسین برائے COVID نے رائبونیوکلک ایسڈ (RNA) کو علاج کے ہدف کے طور پر استعمال کرنے کے جذبے کو پھر سے جگایا ہے۔تاہم، چھوٹے مالیکیولز کے ساتھ آر این اے کو نشانہ بنانا انتہائی مشکل ہے۔

آر این اے میں صرف چار بلڈنگ بلاکس ہوتے ہیں: ایڈنائن (A)، سائٹوسین (C)، گوانائن (G)، اور uracil (U) جو DNA میں پائے جانے والے thymine (T) کی جگہ لے لیتا ہے۔یہ منشیات کے انتخاب کو تقریباً ناقابل تسخیر رکاوٹ بنا دیتا ہے۔اس کے برعکس، 22 قدرتی امینو ایسڈز ہیں جو پروٹین بناتے ہیں، جو اس بات کی وضاحت کرتے ہیں کہ زیادہ تر پروٹین کو نشانہ بنانے والی دوائیوں میں نسبتاً اچھا انتخاب کیوں ہوتا ہے۔

آر این اے کی ساخت اور کام

پروٹین کی طرح، آر این اے مالیکیولز کی ثانوی اور ترتیری ساخت ہوتی ہے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔اگرچہ یہ سنگل چین میکرومولیکولز ہیں، لیکن ان کی ثانوی ساخت اس وقت شکل اختیار کر لیتی ہے جب بیس جوڑی بلجز، لوپس اور ہیلیکس کا سبب بنتی ہے۔پھر، تین جہتی تہہ آر این اے کی ترتیری ساخت کی طرف جاتا ہے، جو اس کے استحکام اور کام کے لیے ضروری ہے۔

شکل 1. آر این اے کی ساخت

آر این اے کی تین قسمیں ہیں:

• میسنجر آر این اے (ایم آر این اے)ڈی این اے سے جینیاتی معلومات کو نقل کرتا ہے اور اسے بنیادی ترتیب کے طور پر رائبوزوم پر منتقل کیا جاتا ہے۔l
• رائبوسومل RNA (rRNA)یہ پروٹین کی ترکیب سازی کرنے والے آرگنیلز کا حصہ ہے جسے رائبوزوم کہتے ہیں، جو سائٹوپلازم میں برآمد ہوتے ہیں اور mRNA میں موجود معلومات کو پروٹین میں ترجمہ کرنے میں مدد کرتے ہیں۔
• منتقلی آر این اے (ٹی آر این اے)ایم آر این اے اور امینو ایسڈ چین کے درمیان لنک ہے جو پروٹین بناتا ہے۔

آر این اے کو علاج کے ہدف کے طور پر نشانہ بنانا بہت پرکشش ہے۔یہ پتہ چلا ہے کہ ہمارے جینوم کا صرف 1.5% بالآخر پروٹین میں ترجمہ ہوتا ہے، جب کہ 70%-90% کو RNA میں نقل کیا جاتا ہے۔آر این اے مالیکیول تمام جانداروں کے لیے سب سے اہم ہیں۔فرانسس کرک کے "سنٹرل ڈوگما" کے مطابق، آر این اے کا سب سے اہم کردار ڈی این اے سے جینیاتی معلومات کو پروٹین میں ترجمہ کرنا ہے۔اس کے علاوہ، آر این اے مالیکیولز کے دیگر افعال بھی ہوتے ہیں، بشمول:

• پروٹین کی ترکیب میں اڈاپٹر مالیکیولز کے طور پر کام کرنا۔l
• ڈی این اے اور رائبوزوم کے درمیان میسنجر کے طور پر کام کرنا؛l
• وہ تمام زندہ خلیوں میں جینیاتی معلومات کے کیریئر ہیں؛l
• صحیح امینو ایسڈ کے رائبوسومل انتخاب کو فروغ دینا، جو نئے پروٹین کی ترکیب کے لیے ضروری ہے۔جاندار کےاندر.

اینٹی بائیوٹکس

1940 کی دہائی کے اوائل میں دریافت ہونے کے باوجود، 1980 کی دہائی کے آخر تک بہت سی اینٹی بائیوٹکس کے عمل کا طریقہ کار واضح نہیں کیا گیا تھا۔یہ پتہ چلا ہے کہ اینٹی بائیوٹکس کا ایک بڑا حصہ بیکٹیریل رائبوزوم کے ساتھ منسلک ہو کر انہیں مناسب پروٹین بنانے سے روکتا ہے، اس طرح بیکٹیریا کو ہلاک کر دیتا ہے۔

مثال کے طور پر، امینوگلائکوسائیڈ اینٹی بائیوٹکس 16S rRNA کی A-سائٹ سے منسلک ہوتے ہیں، جو 30S رائبوزوم سبونائٹ کا حصہ ہے، اور پھر بیکٹیریا کی نشوونما میں مداخلت کرنے کے لیے پروٹین کی ترکیب میں مداخلت کرتے ہیں، بالآخر سیل کی موت کا باعث بنتے ہیں۔A-site سے مراد aminoacyl سائٹ ہے، جسے tRNA قبول کرنے والی سائٹ بھی کہا جاتا ہے۔امینوگلیکوسائیڈ ادویات کے درمیان تفصیلی تعامل، جیسےپیرومومائسن، اور کی A-سائٹای کولیRNA ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

پیکر 2. پیرومومیسن اور اے سائٹ کے درمیان تعاملای کولیآر این اے

بدقسمتی سے، بہت سے A-site inhibitors، بشمول aminoglycoside ادویات، میں حفاظتی مسائل ہیں جیسے nephrotoxicity، خوراک پر منحصر، اور مخصوص ناقابل واپسی ototoxicity۔یہ زہریلے RNA چھوٹے مالیکیولز کو پہچاننے کے لیے امینوگلیکوسائیڈ دوائیوں میں انتخاب کی کمی کا نتیجہ ہیں۔

جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے: (a) بیکٹیریا کی ساخت، (b) انسانی خلیہ کی جھلی، اور (c) انسانی mitochondrial A-site بہت ملتے جلتے ہیں، جس سے A-site inhibitors ان سب سے منسلک ہوتے ہیں۔

شکل 3. غیر منتخب A-سائٹ انحیبیٹر بائنڈنگ

ٹیٹراسائکلائن اینٹی بائیوٹکس آر آر این اے کی اے سائٹ کو بھی روکتی ہیں۔وہ Mg کے ساتھ کمپلیکس 30S سبونائٹ پر ایک ہیلیکل ریجن (H34) کے ساتھ الٹ پلٹ کر بیکٹیریل پروٹین کی ترکیب کو روکتے ہیں۔²⁺.

دوسری طرف، میکولائڈ اینٹی بائیوٹکس بیکٹیریل رائبوزوم ٹنل کے ایگزٹ سائٹ (E-site) کے قریب نوزائیدہ پیپٹائڈس (NPET) کے لیے باندھتے ہیں اور اسے جزوی طور پر روکتے ہیں، اس طرح بیکٹیریل پروٹین کی ترکیب کو روکتے ہیں۔آخر میں، oxazolidinone اینٹی بایوٹک جیسےلائنزولڈ(Zyvox) بیکٹیریل 50S ribosomal subunit میں ایک گہری درار سے جڑا ہوا ہے، جو 23S rRNA نیوکلیوٹائڈس سے گھرا ہوا ہے۔

اینٹی سینس oligonucleotides (ASO)

اینٹی سینس دوائیں کیمیائی ترمیم شدہ نیوکلک ایسڈ پولیمر ہیں جو RNA کو نشانہ بناتے ہیں۔وہ ایم آر این اے کو نشانہ بنانے کے لیے واٹسن-کرک بیس جوڑی پر انحصار کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں جین کی خاموشی، سٹرک ناکہ بندی، یا الگ الگ تبدیلی ہوتی ہے۔ASOs سیل نیوکلئس میں پری RNAs اور cytoplasm میں بالغ mRNAs کے ساتھ تعامل کر سکتے ہیں۔وہ exons، introns، اور untranslated ریجنز (UTRs) کو نشانہ بنا سکتے ہیں۔آج تک، ایف ڈی اے کی طرف سے ایک درجن سے زیادہ ASO ادویات کی منظوری دی گئی ہے۔

تصویر 4. اینٹی سینس ٹیکنالوجی

RNA کو نشانہ بنانے والی چھوٹی مالیکیول ادویات

2015 میں، Novartis نے اطلاع دی کہ انہوں نے Branaplam نامی SMN2 سپلائینگ ریگولیٹر دریافت کیا ہے، جو U1-pre-mRNA کے تعلق کو بڑھاتا ہے اور SMA چوہوں کو بچاتا ہے۔

دوسری طرف، PTC/Roche's Risdiplam (Evrysdi) کو 2020 میں FDA نے SMA کے علاج کے لیے منظور کیا تھا۔Branaplam کی طرح، Risdiplam بھی متعلقہ SMN2 جینوں کی تقسیم کو منظم کرکے فعال SMN پروٹین تیار کرنے کے لیے کام کرتا ہے۔

آر این اے ڈیگریڈرز

آر بی ایم کا مطلب ہے آر این اے بائنڈنگ موٹف پروٹین۔بنیادی طور پر، انڈول سلفونامائڈ ایک سالماتی چپکنے والا ہے۔یہ منتخب طور پر RBM39 کو CRL4-DCAF15 E3 ubiquitin ligase میں بھرتی کرتا ہے، RBM39 polyubiquitination اور پروٹین کی کمی کو فروغ دیتا ہے۔RBM39 کی جینیاتی کمی یا سلفونامائڈ ثالثی انحطاط جینوم کے وسیع پیمانے پر الگ ہونے والی اہم غیر معمولیات کو جنم دیتا ہے، جو بالآخر خلیوں کی موت کا باعث بنتا ہے۔

RNA-PROTACs کو RNA بائنڈنگ پروٹین (RBPs) کو کم کرنے کے لیے تیار کیا گیا ہے۔PROTAC E3 ligase ligand کو RNA ligand سے جوڑنے کے لیے ایک لنکر کا استعمال کرتا ہے، جو RNA اور RBPs سے منسلک ہوتا ہے۔چونکہ RBP ساختی ڈومینز پر مشتمل ہے جو مخصوص oligonucleotide تسلسل سے منسلک ہو سکتا ہے، RNA-PROTAC دلچسپی کے پروٹین (POI) کے لیے ایک oligonucleotide ترتیب کو بطور ligand استعمال کرتا ہے۔حتمی نتیجہ RBPs کی تنزلی ہے۔

حال ہی میں، Scripps Institute of Oceanography کے پروفیسر میتھیو ڈزنی نے RNA ایجاد کیا۔ribonuclease-ٹارگٹنگ chimeras (RiboTACs).RiboTAC ایک متفاوت مالیکیول ہے جو RNase L ligand اور RNA ligand کو لنکر کے ساتھ جوڑتا ہے۔یہ خاص طور پر مخصوص RNA اہداف کے لیے endogenous RNase L کو بھرتی کر سکتا ہے، اور پھر سیلولر نیوکلک ایسڈ بریک ڈاؤن میکانزم (RNase L) کا استعمال کرتے ہوئے RNA کو کامیابی سے ختم کر سکتا ہے۔

جیسا کہ محققین چھوٹے مالیکیولز اور آر این اے کے اہداف کے درمیان تعامل کے بارے میں مزید جان رہے ہیں، اس طریقہ کو استعمال کرنے والی مزید دوائیں مستقبل میں سامنے آئیں گی۔