Immunoengineering eines Photocage‐geschützten 5′‐Triphosphat‐Oligoribonukleotid‐Liganden zur spatiotemporalen Kontrolle der RIG‐I‐Aktivierung bei Tumoren

Kurzzusammenfassung Die photochemische Kontrolle von Oligonukleotiden hält großes Potenzial für die spatiotemporale Kontrolle therapeutischer Zielstrukturen wie etwa Immunrezeptoren. Retinsäure‐induzierbares‐Gen‐I (RIG‐I) ist ein zytosolischer Rezeptor des angeborenen Immunsystems, der bei Erkennung viraler RNA antivirale Immunantworten auslöst. RIG‐I kann gezielt durch kurze doppelsträngige (ds) RNA mit einem glatten, Triphosphat (ppp)‐tragenden 5′‐Ende aktiviert werden, die naszierende virale Transkripte imitiert. Tumorzellen sind besonders empfindlich gegenüber RIG‐I‐induziertem Zelltod. In dieser Arbeit entwickelten wir einen potenten Oligonukleotid‐Liganden zur spatiotemporal kontrollierten RIG‐I‐Aktivierung durch Licht. Mit Hilfe struktureller Überlegungen und funktioneller Studien identifizierten wir eine Kombination von zwei Nukleosidpositionen in einem RIG‐I‐Oligonukleotid‐Liganden, an denen der Austausch der jeweiligen 2′‐Hydroxygruppen der Ribose durch photolabile Schutzgruppen (2′‐Photocages) zu einem vollständigen Verlust der RIG‐I‐Ligandenaktivität führte. Der Austausch an nur einer einzelnen Position reichte hingegen nicht aus, um die RIG‐I‐Aktivierung vollständig zu verhindern. Lichtbestrahlung stellte die RIG‐I‐Aktivierung des photogeschützten RIG‐I‐Liganden vollständig wieder her und ermöglichte einen lichtkontrollierten, RIG‐I‐vermittelten Zelltod in humanen Krebszellen, die zuvor den lichtaktivierbaren RIG‐I‐Liganden aufgenommen hatten. Dieser neuartige lichtaktivierbare RIG‐I‐Oligonukleotidligand könnte zur präzisen lichtkontrollierten Induktion des Tumorzelltods bei oberflächlichen Krebserkrankungen, wie Melanomen anwendbar sein.