Amélioration de l'efficacité de traduction de l'ARNm par ingénierie de la région 5′ non traduite (5′-UTR)

Les progrès rapides des thérapies par ARNm ont souligné un défi persistant : obtenir une forte expression protéique à faible dose. La région 5′ non traduite (5′-UTR) est un régulateur clé de l'efficacité d'initiation de la traduction, soulevant la question de savoir si une simple modification portable pourrait améliorer l'expression dans des conceptions diverses. Ici, nous avons systématiquement ingénierie de courtes répétitions du motif « cœur » de Kozak (5′-GCCACC-3′) immédiatement en amont du codon de départ et évalué des constructions incorporées dans deux UTR humaines largement utilisées (APO et HBB) dans des cellules HeLa et HEK293T. L'amélioration de la traduction a montré une dépendance non monotone au nombre de répétitions de Kozak, avec trois répétitions surpassant systématiquement la séquence native et toute autre configuration. Chez les souris, la livraison intramusculaire de nanoparticules lipidiques du design à trois copies a augmenté l'expression de la luciférase d'environ 4 fois par rapport au contexte de type sauvage et jusqu'à 23 fois par rapport à une référence d'UTR de vaccin agréé, fournissant une pertinence in vivo claire. Ces résultats démontrent que le réglage précis des éléments Kozak proximaux à l'AUG constitue une stratégie largement applicable et indépendante de l'UTR pour améliorer l'efficacité de traduction, offrant un principe simple mais puissant pour la conception d'ARNm économisant le dosage dans les applications thérapeutiques.