Фосфорамидитный метод является основным промышленным методом получения синтеза олигонуклеотидов, в т.ч. антисмысловых олигонуклеотидов и коротких интерферирующих РНК, которые используются для лечения редких заболеваний, таких как спинальная мышечная атрофия или наследственный трантиретин-опосредованный амилоидоз (к таким препаратам относятся, например, нусинерсен, патисиран, инклисиран). В настоящее время существует огромный спрос на крупномасштабное производство таких олигонуклеотидов, однако химический синтез имеет ряд существенных недостатков: его производительность ограничена необходимостью хранения, применения и утилизации больших объёмов легковоспламеняющихся органических растворителей, использующихся в синтезе, кроме того, для производства нескольких кг продукта требуются тонны химического сырья. Эти проблемы создают ограничения для крупномасштабного производства олигонуклеотидов и могут ограничить потенциал их применения в терапии. Решением проблемы является ферментативный синтез. Группа американских учёных опубликовала в журнале Nature Biotechnology статью с описанием нового подхода к синтезу олигонуклеотидов.

В основе метода лежат модифицированные варианты поли(U)-полимеразы CID1 из дрожжей Schizosaccharomyces pombe, которые обеспечивают высокую точность и эффективность синтеза. Процесс проводится в водной среде, что делает его более безопасным по сравнению с традиционным органическим синтезом и значительно упрощает производство. Для контроля синтеза используются реверсивные терминаторные нуклеотиды с 3′-O-аллиловыми эфирными блокирующими группами, которые позволяют добавлять по одному нуклеотиду за цикл. Эти группы легко удаляются в мягких условиях с помощью палладиевого катализатора.

Исследователи достигли средней эффективности связывания 95% за цикл и успешно синтезировали как природные, так и терапевтически значимые модифицированные последовательности длиной до 10 нуклеотидов. Метод также может быть адаптирован для работы на твёрдой фазе с использованием пористого стеклянного носителя, что открывает возможности для масштабирования.

Среди преимуществ подхода — уменьшение использования опасных растворителей, большая экономия сырья и возможность создания длинных и сложных олигонуклеотидов, в т.ч. тех, что применяются в РНК-интерференции и CRISPR-Cas системах. Хотя описанный подход ещё требует доработки для увеличения выхода и масштабирования, он показал хороший потенциал для массового производства терапевтических РНК. В перспективе этот подход может быть успешно использован в биотехнологии и медицине, обеспечивая более безопасное и эффективное изготовление РНК-препаратов.