Oligonukleotydy to polimery kwasów nukleinowych o specjalnie zaprojektowanych sekwencjach, w tym oligonukleotydy antysensowne (ASO), siRNA (małe interferujące RNA), mikroRNA i aptamery. Oligonukleotydy można stosować do modulowania ekspresji genów poprzez szereg procesów, w tym RNAi, degradację celu poprzez rozszczepienie za pośrednictwem RNazy H, regulację splicingu, represję niekodującego RNA, aktywację genów i programowaną edycję genów.

Większość oligonukleotydów (ASO, siRNA i mikroRNA) hybrydyzuje z docelowym mRNA genu lub pre-mRNA poprzez komplementarne parowanie zasad i teoretycznie może selektywnie modulować ekspresję dowolnego docelowego genu i białka, w tym wielu „nieterapeutycznych” docelowych. Aptamery mają wysokie powinowactwo do docelowego białka, podobne do trzeciorzędowej struktury przeciwciał, a nie sekwencji. Oligonukleotydy oferują również inne zalety, w tym stosunkowo proste techniki produkcji i przygotowania, krótkie cykle rozwojowe i długotrwałe efekty.

W porównaniu z tradycyjnymi inhibitorami małocząsteczkowymi zastosowanie oligonukleotydów jako leków jest podejściem zasadniczo nowatorskim. Potencjał oligonukleotydów w genetyce precyzyjnej wzbudził entuzjazm w zakresie zastosowań terapeutycznych w leczeniu raka, chorób układu krążenia i chorób rzadkich. Niedawne zezwolenia FDA na leki Givosiran, Lumasiran i Viltolarsen wprowadzają RNAi, czyli terapie oparte na RNA, do głównego nurtu opracowywania leków.