Les ARN circulaires (ARNcirc), un type d'ARN non codant, sont générés par des événements de rétro-épissage non canoniques et sont fortement exprimés dans le système nerveux central (SNC). De nombreuses études ont montré leur implication dans de nombreux processus pathologiques et physiologiques.En avril 2024, l'équipe de recherche dirigée par le professeur Yao Honghong de l'Université du Sud-Est a publié un article intitulé « Engagement of N6-methyladenisine methylation of Gng4 mRNA in astrocyte dysfunction regulated by CircHECW2 » dans la revue Acta Pharmaceutica Sinica B (IF = 14,5). Dans cet article, les auteurs ont constaté une augmentation significative du taux d'ARN circulaire HECW2 (circHECW2) dans le plasma de patients atteints de trouble dépressif majeur (TDM) et dans le modèle murin de stress chronique imprévisible (SCU). Notamment, la régulation négative de circHECW2 pourrait atténuer le dysfonctionnement des astrocytes et les comportements dépressifs induits par le SCU. De plus, il a été démontré que la régulation négative de circHECW2 augmentait l'expression de la méthyltransférase WTAP, entraînant une augmentation de l'expression de Gng4 par m6Une modification qui a fourni des informations fonctionnelles sur la corrélation entre circHECW2 et m6Une méthylation. Ceci indique que circHECW2 pourrait représenter une cible potentielle pour le traitement du trouble dépressif majeur.circHECW2 est régulé à la hausse chez les souris CUS et les patients atteints de dépression majeureIl est à noter que les LPS et les CUS induits les modèles de dépression sont bien documentés dans des études pertinentes dépression. L'auteur une étude précédente a démontré pour la première fois que les niveaux de circHECW2 ont augmenté dans l'hippocampe du LPS traité souris. Ainsi, pour étudier l’implication potentielle de circHECW2 dans la dépression (Fig. 1C et D), l'auteur isolé l'hippocampe et plasma collecté chez des souris CUS. Ensuite, l'auteur a examiné les niveaux de circHECW2 dans le plasma des patients atteints de MDD et des individus témoins sains (HC) et a constaté que les niveaux de circHECW2 étaient nettement augmentés chez les patients atteints de MDD (Fig. 1E). Notamment, notre analyse a révélé une corrélation positive entre les niveaux de circHECW2 et les scores de l'échelle d'évaluation de Hamilton pour la dépression 24 items (HAMD-24) (Fig. 1F), les scores de l'échelle d'évaluation de la dépression de Montgomery-Asberg (MADRS) (Fig. 1G) et les scores de l'échelle d'anxiété de Hamilton (HAMA) (Fig. 1H). De plus, grâce à une analyse de régression linéaire, l'auteur a découvert que les patients atteints de dépression majeure avec des niveaux d'expression de circHECW2 élevés et des scores élevés au questionnaire sur les traumatismes infantiles (CTQ) présentaient des symptômes de dépression plus graves (Fig. 1J). Pour évaluer la capacité prédictive des niveaux de circHECW2 pour les résultats du MDD, l'auteur a examiné les changements du niveau de circHECW2 deux semaines après le traitement dans le plasma des patients atteints de MDD et a constaté que le niveau de circHECW2 avait diminué 2 semaines après le traitement dans le plasma des patients atteints de MDD (Fig. 1K).La régulation négative de circHECW2 améliore les comportements induits par le CUSAprès une microinjection pendant 2 semaines, l'auteur a examiné l'efficacité de la transduction lentivirale et a constaté que l'expression de circHECW2 était diminuée chez les souris injectées avec shRNA-circHECW2 (Fig. 2C). Des tests comportementaux, dont le test de préférence au saccharose (SPT), le test de nage forcée (FST) et le test de suspension de la queue (TST), ont été utilisés pour évaluer l'effet de circHECW2. La préférence pour le saccharose des souris traitées par CUS a diminué, signe d'anhédonie. Fait encourageant, ce déficit a été significativement atténué par la régulation négative de l'expression de circHECW2 (Fig. 2D). Dans les deux études FST et TST, le temps d'immobilité a été considérablement prolongé chez les souris CUS, et ces effets ont été nettement améliorés chez les souris injectées avec shRNA-circHECW2 (Fig. 2E et F).Rôle de circHECW2 sur le dysfonctionnement des astrocytes dans l'hippocampe des souris CUSPar la suite, l’auteur a étudié le mécanisme cellulaire par lequel circHECW2 affecte la récupération fonctionnelle après CUS. Pour évaluer plus en détail les types de cellules dans lesquels l'expression de circHECW2 est régulée à la hausse, l'auteur a détecté l'expression de circHECW2 dans les astrocytes, la microglie, les neurones et les cellules endothéliales du cerveau des souris CUS (Fig. 3A). Les résultats ont révélé une régulation positive significative de circHECW2 dérivé des astrocytes dans le CUS par rapport à circHECW2 dérivé des cellules microgliales, neuronales ou endothéliales (Fig. 3B). De plus, la coloration par hybridation in situ en fluorescence a indiqué que circHECW2 était abondant dans les astrocytes (Fig. 3C). De plus, le traitement par shRNA-circHECW2 a significativement atténué la diminution de l'expression de GFAP observée chez les souris CUS (Fig. 3D et E). L'auteur a ensuite détecté la fonction de shRNA-circHECW2 sur l'astrocyte.’morphologie à l'aide de GFAP et de reconstruction 3D (Fig. 3F). L'analyse de Sholl a indiqué que le dysfonctionnement des astrocytes était induit par le CUS, comme en témoigne une réduction du nombre de branches, de la longueur et du volume des astrocytes. Il est important de noter que ces déficits ont été nettement améliorés par le traitement par shRNA-circHECW2 (Fig. 3GeI). Pris ensemble, ces résultats suggèrent que la régulation anormale de circHECW2 dans les astrocytes pourrait représenter un événement moléculaire critique dans la progression de la dépression.circHECW2 inhibe m6Une méthylation par régulation négative du WTAPÉtant donné le rôle potentiel de m6Une méthylation dans MDD et la régulation mutuelle entre les circRNAs et m6Une méthylation, nous avons lancé une enquête pour déterminer si le circRNA’Le rôle régulateur de s dans les processus pathologiques de la dépression, en particulier dans les mécanismes médiés par les astrocytes, implique des modifications de m6A. Le CUS a entraîné une diminution des niveaux de m6A dans l'hippocampe, un effet qui a été significativement atténué par le shRNAcircHECW2, indiquant une régulation de circHECW2 sur m6Une méthylation (Fig. 4A). Nous avons ensuite mesuré l'expression des enzymes modificatrices de m6A ci-dessus dans les modèles de souris CUS à la fois dans les niveaux d'ARNm et de protéines, et avons constaté que seul le niveau de protéines de WTAP était réduit dans l'hippocampe des souris CUS (Fig. 4B). Par la suite, nous avons utilisé des astrocytes primaires de souris transduits avec un lentivirus shRNA-circHECW2 ou un plasmide surexprimé par circHECW2 pour des investigations plus poussées (Fig. 4C et D). L'expression de WTAP a été significativement augmentée dans les cellules traitées par shRNA-circHECW2 (Fig. 4E), tandis que l'analyse Western blot a indiqué que circHECW2 n'a pas modifié les niveaux de METTL3, METTL14, FTO et ALKBH5, suggérant une association spécifique entre circHECW2 et WTAP. Pour confirmer ces résultats, les astrocytes primaires ont été transduits avec le plasmide circHECW2 surexprimé par circHECW2 et le WTAP a été significativement diminué dans les astrocytes (Fig. 4F). Ensuite, un test de pulldown a été utilisé pour explorer l'interaction entre circHECW2 et WTAP, et circHECW2 a montré une affinité plus forte pour WTAP (Fig. 4G). De plus, des expériences in vivo ont démontré que le shRNA-circHECW2 améliorait significativement la diminution de Expression de WTAP induite par le modèle CUS (Fig. 4H). Afin d'explorer les raisons de la diminution de WTAP après CUS, nous avons utilisé l'immunoprécipitation pour détecter l'ubiquitination. Le taux d'ubiquitination lié à la lysine 48 (Ub-K48) de WTAP a été significativement diminué par l'inactivation de circHECW2 dans le modèle CUS (Fig. 4I).Ensuite, nous avons étudié l’effet de circHECW2 et WTAP sur la survie des astrocytes. La corticostérone a été utilisée pour simuler la dépression in vitro. Les astrocytes transduits avec shRNAcircHECW2 ont montré une amélioration de la viabilité réduite induite par la corticostérone (Fig. 4J). En revanche, la réduction de l'expression de WTAP a significativement aggravé la diminution de la viabilité des astrocytes traités par corticostérone (Fig. 4K). De plus, la diminution de la viabilité des astrocytes due à l'ARNsi de WTAP a été améliorée par l'ARNsh-circHECW2, ce qui indique une relation étroite entre circHECW2 et WTAP (Fig. 4L). De plus, nous avons construit un virus knockdown (KD) AAVGFAP-WATP spécifique des astrocytes cérébraux. Trois semaines après la microinjection d'AAV-GFAP-WATP KD et de lentivirus shRNAcircHECW2 dans l'hippocampe, les souris ont été soumises à une exposition au CUS ou à un contrôle. Des expériences comportementales, notamment SPT, FST et TST, ont été examinées après quatre semaines d'exposition au CUS.WTAP régule m6Une modification de l'ARNm de Gng4 dans la dépressionPour rechercher la molécule potentielle en aval qui a participé à la souris CUS, l'auteur a publié une détection à l'échelle du transcriptome de m6Une modification de l'hippocampe de la souris CUS a été observée lors d'une étude précédente. L'analyse des processus biologiques de l'ontologie génétique (GO-BP) a montré que les gènes sous-exprimés étaient enrichis en termes génétiques associés au processus cellulaire. La région de l'ARNm avec m altéré6Une modification (gènes régulés à la baisse) (Fig. 5B). Ensuite, une analyse RNA-seq a été réalisée dans l'hippocampe du modèle murin CUS. Nous avons identifié 288 gènes différentiellement exprimés lors de l'analyse RNA-seq (valeur de p ajustée selon Cuffdiff).

Les vésicules extracellulaires (VE) sont des structures vésiculaires membranaires (40-100 nm) libérées par les cellules. Grâce à leur faible immunogénicité, leur biodégradabilité, leur faible toxicité et leur capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique, les VE sont devenues des vecteurs prometteurs de médicaments dans les domaines de l'immunothérapie, de la médecine régénérative, etc., et se sont imposées comme un vecteur pour de nouveaux systèmes d'administration de médicaments.L'ARN circulaire DYM (circDYM) est dérivé des exons 4, 5 et 6 du gène DYM. Il peut agir comme une « éponge » pour le miARN 9, l'adsorbant et l'inhibant, jouant ainsi un rôle régulateur. En 2018, l'équipe de recherche dirigée par Yao Honghong du Département de pharmacologie de la Faculté de médecine de l'Université du Sud-Est a découvert que la surexpression de circDYM dans la région hippocampique pouvait inhiber l'activité du miRNA 9, réduisant ainsi l'activation des cellules microgliales et atténuant les comportements de type dépressif.Le 13 janvier 2022, sur la base des résultats de recherche mentionnés ci-dessus, l'équipe de recherche dirigée par Yao Honghong a construit des vésicules extracellulaires ciblant le système nerveux central et encapsulant le circDYM (RVG-circDYM-EV), ce qui a permis de soulager efficacement les troubles du comportement de type dépressif causés par le stress chronique. Ils ont réussi à transformer l'ARN circulaire en un médicament à base d'acide nucléique.En 2011, une nouvelle méthode d'administration ciblée d'ARNsi par exosomes a été développée. La protéine membranaire de surface des exosomes, lamp2b, a été modifiée et fusionnée avec la glycoprotéine du virus de la rage (RVG) spécifique des neurones pour former des exosomes avec la protéine de fusion RVG-lamp2b. Par électroporation, l'ARN interférent exogène à chaîne courte a pu pénétrer dans les exosomes. Le RVG à la surface des exosomes se lie au récepteur de l'acétylcholine pour libérer spécifiquement l'ARN interférent à chaîne courte dans les neurones, diminuant ainsi significativement l'expression de BACE1, une protéine liée à la maladie d'Alzheimer.Par une méthode similaire, les chercheurs ont construit le système RVG-circDYM-EVs. En utilisant des exosomes comme vecteurs, ils ont obtenu la surexpression de circDYM en ciblant le récepteur nicotinique de l'acétylcholine (Figure 1). Deux heures après l'injection de 200 μAprès l'ajout de RVG-circDYM-EV, ce système exosomal a commencé à s'enrichir dans le foie, les reins, le cœur, la rate, le cerveau et d'autres parties des souris (figure 2). Parmi ces dernières, le foie présentait l'enrichissement et l'expression les plus élevés. Au fil du temps, la teneur en exosomes a progressivement diminué.De plus, les exosomes RVG-circDYM-EV peuvent être spécifiquement exprimés sur la microglie, les neurones et les astrocytes de la région hippocampique. Cela indique que les exosomes surexprimant circDYM ciblant le récepteur nicotinique de l'acétylcholine peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique et pénétrer dans le cerveau de la souris, et sont répartis uniformément.Des expériences cellulaires in vitro ont révélé que les RVG - circDYM - EVs pouvaient réduire l'activation de la microglie induite par le lipopolysaccharide : les expressions de iNOS, IL - 6, IL - 1β et MCP-1 ont diminué. Par la suite, après injection dans la veine caudale de 100, 200, 300 et 400 μg de RVG - circDYM - EVs à des souris présentant un comportement de type dépression causé par un stress chronique, les 200, 300 et 400 μLes groupes de dose g pourraient améliorer de manière significative le comportement de type dépressif des souris (Figure 3).Afin d'explorer plus en détail le mécanisme moléculaire par lequel les RVG-circDYM-EV régulent l'activité de la microglie, les chercheurs ont découvert, grâce au séquençage d'une seule cellule, que le facteur de transcription TATA-box binding protein-associated factor 1 (TAF1) pouvait réguler plus de 10 gènes différentiellement exprimés et interagir avec circDYM, en se localisant dans le cytoplasme de la microglie. Des expériences in vitro ont montré que la surexpression de TAF1 favorisait l'expression de Trpm6 et Cyp39a1, et que la surexpression de circDYM pouvait inhiber cet effet promoteur.Le lipopolysaccharide pourrait favoriser la liaison de TAF1 aux promoteurs de Trpm6 et Cyp39a1, et l'inactivation de Trpm6 ou de Cyp39a1 pourrait bloquer l'augmentation des taux d'iNOS induite par le lipopolysaccharide. Ces expériences moléculaires ont indiqué que circDYM pouvait réguler directement l'activation de la microglie par TAF1.Le stress chronique pourrait entraîner une diminution de l'expression des protéines des jonctions serrées dans la région hippocampique, une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et, à terme, l'infiltration de cellules immunitaires périphériques telles que les lymphocytes T CD4+, les lymphocytes T CD8+ et les lymphocytes B B220+ dans le parenchyme cérébral. Le traitement par RVG-circDYM-EVs pourrait partiellement réparer la barrière hémato-encéphalique et réduire l'infiltration de cellules immunitaires périphériques.Il est rapporté que les RVG - circDYM - EV développés dans cet article ont fait l'objet d'une demande de brevet le 13 février 2020. Le nom de la demande est : Exosomes avec surexpression ciblée du récepteur nicotinique de l'acétylcholine de circDYM et leurs méthodes de préparation et applications.

Le 7e Forum de recherche et d'industrie sur l'ARNcirc s'est tenu avec succès à Guangzhou les 11 et 12 novembre 2023 ! Notre objectif était de fournir une plateforme d'échange pour partager les derniers résultats de recherche sur l'ARNcirc, discuter des méthodes techniques de pointe et promouvoir le développement et l'application de l'ARNcirc dans l'industrie biomédicale.Ces dernières années, la recherche sur l'ARNcirc a connu des progrès remarquables, révélant son rôle important dans l'expression et la régulation des gènes. Aujourd'hui, grâce aux progrès technologiques et à des recherches approfondies, nous commençons à utiliser l'ARNcirc comme biomarqueur pour le diagnostic des maladies, ainsi que comme nouvelle cible pour le développement de médicaments. Parallèlement, en combinant la recherche sur l'ARNcirc avec des technologies de pointe comme l'intelligence artificielle, nous inaugurons une nouvelle vague d'innovation biomédicale.Dans ce contexte, nous avons spécialement organisé une table ronde réunissant des experts de haut niveau et des leaders de l'industrie de toutes disciplines afin d'échanger sur les stratégies de développement futures, les défis technologiques et les opportunités de transformation de circRNA. Nous sommes convaincus qu'un tel dialogue et une telle collaboration favoriseront non seulement la recherche fondamentale sur circRNA, mais accéléreront également son application pratique en médecine, en santé, en biotechnologie et dans d'autres domaines. Participons à cette table ronde, écoutons les points de vue des experts et explorons les possibilités infinies de circRNA.Le développement de haute qualité de circRNA, de la recherche fondamentale à la transformation industrielleLe développement de haute qualité de circRNA, de la recherche fondamentale à la transformation industrielleLe 11, le professeur en chef de l'Université du Sud-Est, le professeur Yao Honghong, le professeur Yang Baihua, professeur de médecine expérimentale et de pathologie de l'Université de Toronto, au Canada ; le professeur Li Xiangdong, professeur du Collège des sciences biologiques et de médecine de l'Université des sciences et technologies de Chine ; le professeur Peng Yong, professeur du Laboratoire clé d'État de thérapie biologique de l'Hôpital de Chine occidentale de l'Université du Sichuan ; Le thème du « Développement de haute qualité du circRNA de la recherche fondamentale à la transformation industrielle » a été discuté. La réunion a principalement porté sur les problématiques de l'ARN circulaire en recherche fondamentale, en application et en transformation industrielle. En recherche fondamentale, les principales questions à résoudre concernent la spécificité de l'expression des protéines et la régulation dynamique de la structure de l'ARN. En termes d'applications, l'ARN circulaire peut être utilisé comme marqueur diagnostique et devrait constituer un outil de diagnostic mini-invasif ou non invasif. En termes de transformation industrielle, des problèmes tels que l'administration et la production à grande échelle doivent être résolus, et l'émergence de médicaments à base d'ARN circulaire est prévisible à l'avenir.Opportunités et défis de la thérapie par ARN circulaireLe 12, M. Zhang Maolei, CTO de Geisai Biology, M. Yang Yun, CTO de Ring Code Biology, M. Gao Lu, PDG de Yuanyin Biology, M. Dai Dongsheng, PDG de Youhuan Biology, et M. Xu Congcong, jeune professeur distingué de l'Université de Suzhou, ont eu une discussion animée et multidimensionnelle sur le thème « Opportunités et défis de la thérapie par ARN circulaire ». La réunion a principalement porté sur des questions clés telles que les perspectives d'industrialisation de l'ARN circulaire, la construction de la chaîne industrielle et son acheminement, ainsi que sur des pratiques spécifiques telles que la recherche de médicaments phares et la promotion du progrès clinique. Les enseignants estiment que l'industrialisation de l'ARN circulaire offre de vastes perspectives de développement, mais qu'elle doit résoudre les problèmes de processus et les goulots d'étranglement de la construction de la chaîne industrielle. Ils ont suggéré de renforcer la coopération industrie-université-recherche-médecine, de promouvoir la recherche et le développement de médicaments innovants et de résoudre les problèmes de circulation afin de promouvoir le développement et l'application de la thérapie par ARN circulaire. 

Les vaccins à base d'ARN sont les héros de la pandémie de COVID-19, établissant le record du temps de développement le plus rapide de l'histoire, un an seulement après leur développement et leur approbation par la FDA. Plus récemment, la technologie de l'ARNm a été récompensée par le prix Nobel de physiologie ou médecine 2023, décerné à Katalin Kariko et Drew Weissman pour leur découverte de modifications des bases nucléosidiques qui ont conduit au développement de vaccins à ARNm efficaces contre la COVID-19.Il est reconnu depuis longtemps que la technologie de l'ARN présente une limitation critique : l'ARN existe généralement sous une configuration linéaire, ce qui entraîne une durée de vie relativement courte pour cette forme d'ARNm. En quelques heures, les nucléases intracellulaires dégradent ces molécules. Si la nature transitoire de l'ARN ne pose pas de problème pour les vaccins, car il ne nécessite qu'une brève période pour coder les protéines qui déclenchent une réponse immunitaire, elle pose des défis pour la plupart des applications thérapeutiques où une stabilité prolongée de l'ARN est souhaitable. Les ARN circulaires (ARNcirc), avec leur structure en anneau fermé covalent, offrent un avantage significatif en se protégeant de la dégradation par les nucléases, améliorant ainsi leur stabilité et prolongeant leur durée de vie. Théoriquement, même à faible dose, l'ARN circulaire pourrait améliorer l'efficacité thérapeutique. Découverte et développement de l'ARN circulaireLes ARN circulaires ont été découverts pour la première fois en 1976, mais on pensait qu'ils étaient des sous-produits d'erreurs d'épissage de l'ARNm dans les cellules. En 2013, deux articles de recherche sur l'ARN circulaire ont été publiés simultanément dans la revue Nature. Ils soulignaient que l'ARN circulaire est un type d'ARN non codant à effet régulateur, régulant l'expression d'autres gènes en agissant comme une éponge à miARN. Cela fait de l'ARN circulaire, silencieux depuis plus de 30 ans, une nouvelle génération de molécules vedettes, dont on a découvert qu'il joue un rôle régulateur important dans la différenciation cellulaire, l'homéostasie tissulaire, le développement des maladies et le métabolisme immunitaire. En juillet 2018, marquant un tournant dans l'histoire du développement de l'ARN circulaire, Daniel Anderson et d'autres chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont publié un article dans la revue Nature Communications, démontrant pour la première fois que l'ARN circulaire modifié peut exprimer des protéines de manière stable et efficace dans les cellules eucaryotes. L'application novatrice de l'ARN circulaire étranger à l'expression de protéines dans les cellules eucaryotes a également prouvé que l'ARN circulaire constitue un substitut efficace à l'ARNm linéaire.  L'essor de l'entrepreneuriat dans l'ARN circulaireSur la base de ces recherches, Daniel Anderson a fondé Orna Therapeutics, première entreprise au monde à développer de nouvelles thérapies utilisant l'ARN circulaire. La technologie de base de l'entreprise repose sur le développement d'une technologie de cyclisation de l'ARN, grâce à laquelle elle a obtenu une construction d'ARN circulaire ultra-longue permettant de cycliser l'ARNm de 12 000 nucléotides codant pour la dystrophine, une protéine déficiente dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD).Mais Orna n'est pas la seule start-up à travailler sur la cyclisation ; d'autres entreprises adoptent une approche différente pour créer des ARN circulaires. Torque Bio, par exemple, intègre les instructions de fabrication d'ARN circulaire dans des virus et les épisse à l'intérieur de leurs cellules pour les fabriquer. Chimera Therapeutics utilise des bactéries génétiquement modifiées pour produire de l'ARN circulaire.En outre, deux startups chinoises, Cyclocode Biology et Cremate, ont développé de nouvelles technologies de cyclisation de l'ARN dans des articles distincts publiés en prépublication l'année dernière. Avantages et progrès de l'ARN circulaireEn parlant des avantages de l’ARN circulaire, Howard Chang de l’Université de Stanford soutient que vous pouvez obtenir une protéine suffisamment durable avec une seule injection.En juillet 2022, l'équipe de Zhang Yuanhao a publié un article dans la revue Nature Biotechnology, qui a montré que grâce à de multiples conceptions d'optimisation, le rendement protéique d'une traduction d'ARN circulaire réussie a été augmenté de centaines de fois, ce qui peut permettre une production de protéines efficace et durable in vivo.Zhang, avec le pionnier de l'ARNm Drew Weissman, lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine 2023, et d'autres, a fondé une société appelée Orbital Therapeutics, qui a clôturé un tour de table de série A de 270 millions de dollars au premier semestre de cette année.Les partisans de la technologie de l’ARN circulaire s’attendent à ce qu’elle devienne la plateforme d’ARN de choix pour l’industrie pharmaceutique, ouvrant potentiellement la voie à la prochaine génération de vaccins, de thérapies pour les maladies rares et de médicaments anticancéreux.Lors du développement de l'ARN circulaire comme thérapie, il est nécessaire de supprimer la séquence supplémentaire dans le processus de formation de l'anneau afin d'éviter de provoquer une réponse immunitaire inutile. Lingling Chen, chercheuse au Centre d'excellence en sciences moléculaires et cellulaires de l'Académie chinoise des sciences, explique que cela dépend en réalité de la manière dont l'ARN circulaire est construit. Ses recherches, publiées dans la revue Molecular Cell en novembre 2021, montrent que lors de la construction de l'ARN circulaire, la séquence laissée par le motif d'auto-épissage déforme le repliement de l'ARN, ce qui donne une structure annulaire irrégulière qui déclenche une réponse immunitaire.Cependant, dans certains cas, une réponse immunitaire est souhaitable. En mars 2022, une équipe dirigée par le professeur Wei Wensheng de l'Université de Pékin a publié un article dans la revue Cell. L'étude a démontré chez la souris et le singe que, comparativement aux vaccins à ARNm linéaire, les vaccins à ARN circulaire induisaient davantage d'anticorps neutralisants et des réponses lymphocytaires T plus efficaces. De plus, l'ARN circulaire est plus stable à température ambiante que l'ARNm linéaire, ce qui signifie que les vaccins à base d'ARN circulaire peuvent être stockés et transportés sans nécessiter de chaîne du froid. Le professeur Wei Wensheng a fondé Cyranos Bio et a commencé les essais cliniques d'un vaccin à ARN circulaire contre la COVID-19. Il s'agit du premier essai d'un médicament synthétique à ARN circulaire chez l'homme. En 2023, d'autres médicaments à base d'ARN circulaire pourraient entrer en essais cliniques, notamment un traitement anticancéreux de CureVac qui utilise l'ARN circulaire pour coder l'interleukine-12 (IL-12), une molécule immunostimulante.Orna se prépare à lancer un essai clinique d'une thérapie par ARN circulaire en 2024. Cette thérapie peut reprogrammer les cellules immunitaires pour lutter contre le cancer du sang. Lors de la conférence de l'American Society of Gene and Cell Therapy (ASGCT) en mai dernier, les scientifiques d'Orna ont présenté des résultats de recherche préclinique montrant que l'injection d'une faible dose d'ARN circulaire délivré par LNP chez la souris pouvait reprogrammer les lymphocytes T in situ et éliminer les tumeurs dans un modèle murin de leucémie, sans nécessiter de techniques complexes d'ingénierie cellulaire ni de traitements médicamenteux intensifs.Les ARN circulaires synthétiques ne se contentent pas de coder des protéines thérapeutiques. Lorsqu'ils se replient selon des formes spécifiques, ces ARN circulaires peuvent également se lier directement à des cibles comme les anticorps, agissant ainsi comme des médicaments appelés aptamères. Ils peuvent capturer et isoler différents types de molécules régulatrices, les éliminant ainsi efficacement de l'environnement cellulaire. Ils peuvent également agir comme des « facteurs antisens » pour se lier aux transcrits génétiques (ARNm), bloquant ou modifiant leur expression. De plus, ils peuvent servir de molécules de guidage pour les applications d'édition d'ARN, dirigeant des enzymes spécifiques vers les transcrits génétiques mutants à corriger. Plusieurs startups explorent activement ces applications. L'intelligence artificielle stimule la recherche sur l'ARN circulaire En mai 2023, Huang Liang et Zhang Liang (actuellement professeur à l'Université pharmaceutique de Chine), tous deux de Baidu Research USA, en collaboration avec Sinovac, ont publié un article dans la revue scientifique internationale de renom Nature. Ils ont utilisé des outils d'intelligence artificielle (IA) pour optimiser la séquence d'ARNm du vaccin, contribuant ainsi à créer un ARNm plus efficace et plus stable.Cette recherche fournit non seulement un outil opportun et prometteur pour les vaccins à ARNm, mais offre également un potentiel considérable pour que les thérapies à ARNm révolutionnent les soins de santé. LinearDesign, un outil de conception linéaire développé dans le cadre de l'étude, optimise l'ARNm codant pour toutes les protéines thérapeutiques, y compris les anticorps monoclonaux et les médicaments anticancéreux. En juillet 2023, l'équipe a publié un article sur la prépublication bioRxiv, développant davantage la plate-forme d'algorithme circDesign pour la prédiction de la structure de l'ARN circulaire et la conception de séquences.L'équipe de recherche a appliqué l'algorithme circDesign à la conception d'optimisation de séquence du vaccin contre la rage à base de circRNA et du vaccin contre le zona, ce qui a amélioré la stabilité de la séquence, l'efficacité de la traduction des protéines et l'immunogénicité du circRNA dans les modèles murins, et a vérifié avec succès l'efficacité de la plate-forme circDesign dans l'optimisation de la conception de la séquence du circRNA. Il est rapporté qu'il s'agit du premier cas au monde d'optimisation de la conception de l'ARN circulaire grâce à des algorithmes d'intelligence artificielle, ce qui devrait simplifier la conception de l'optimisation de la séquence de l'ARN circulaire et améliorer l'efficacité, la stabilité et le niveau de traduction des protéines. Le professeur Zhang Liang de l'Université pharmaceutique de Chine, co-créateur de l'algorithme circDesign et de LinearDesign, a déclaré que, par rapport à l'ARN linéaire, la conception de séquences pour l'ARN circulaire doit prendre en compte davantage de facteurs. L'équipe explore actuellement activement des algorithmes de conception pour différentes plateformes d'ARN. L'espoir est que l'IA accélère le développement de vaccins et de médicaments à ARN.Problèmes avec l'ARN circulaireDe nouveaux progrès ont été réalisés dans le domaine de l’ARN circulaire, mais avec le développement du domaine, certains problèmes ont été mis en évidence.  En juin, Laronde, l'entreprise la mieux financée dans le domaine de l'ARN circulaire, dont le projet de recherche principal utilisait l'ARN circulaire pour exprimer le GLP-1 afin de perdre du poids, a été accusée d'avoir falsifié des données. Cet événement a également soulevé des doutes quant au potentiel des ARN circulaires.Strand Therapeutics, une entreprise qui développe des thérapies à base d'ARNm basées sur la biologie synthétique, a également développé des thérapies à base d'ARNm circulaire, mais le cofondateur et PDG de l'entreprise, le Dr Jake Becraft, a déclaré que les ARNm circulaires étaient de la camelote ! Le nombre de défis liés au développement d'un médicament ou d'une thérapie à base d'ARNm circulaire est ahurissant et souvent négligé. Le premier essai clinique d'un médicament à base d'ARN circulaire a été lancé en août. Cependant, les ARN circulaires sont loin de révolutionner le développement de médicaments, ni de tenir la promesse de Laronde de développer 100 nouveaux programmes thérapeutiques basés sur ces ARN d'ici la fin du siècle. La question de savoir si les avantages de l'ARN circulaire le rendront supérieur à d'autres traitements durables, comme la thérapie génique traditionnelle, ainsi qu'aux nouvelles thérapies d'édition génique, reste un domaine de recherche et de recherche scientifique en cours. Alexander Wesselhoeft, premier auteur de l'article de 2018 qui a ouvert la voie à de nouvelles applications des ARN circulaires étrangers pour les protéines exprimées dans les cellules eucaryotes et cofondateur d'Orna Therapeutics, reste optimiste quant à l'utilisation des ARN circulaires. Il est désormais directeur de la thérapie par ARN au Brigham Institute for Gene and Cell Therapy du Massachusetts General Hospital. Il estime que malgré le grand succès des vaccins à ARNm linéaire, les ARN circulaires représentent l'avenir et constitueront le premier choix pour les technologies thérapeutiques à base d'ARN.