Oligonucleotide là các polyme axit nucleic với các trình tự được thiết kế đặc biệt, bao gồm oligonucleotide antisense (ASO), siRNA (RNA can thiệp nhỏ), microRNA và aptamer. Oligonucleotide có thể được sử dụng để điều chỉnh biểu hiện gen thông qua một loạt các quá trình, bao gồm RNAi, suy thoái mục tiêu thông qua sự phân cắt qua trung gian RNase H, điều hòa nối, ức chế RNA không mã hóa, kích hoạt gen và chỉnh sửa gen được lập trình.

Hầu hết các oligonucleotide (ASO, siRNA và microRNA) lai với gen mục tiêu mRNA hoặc tiền-mRNA thông qua ghép cặp bazơ bổ sung và về mặt lý thuyết có thể điều chỉnh có chọn lọc sự biểu hiện của bất kỳ gen và protein mục tiêu nào, bao gồm nhiều mục tiêu “không điều trị”. Aptamer có ái lực cao với protein mục tiêu, tương tự như cấu trúc bậc ba của kháng thể chứ không phải trình tự. Oligonucleotide cũng mang lại những ưu điểm khác, bao gồm kỹ thuật sản xuất và chuẩn bị tương đối đơn giản, chu kỳ phát triển ngắn và tác dụng lâu dài.

So với các chất ức chế phân tử nhỏ truyền thống, việc sử dụng oligonucleotide làm thuốc về cơ bản là một phương pháp mới. Tiềm năng của oligonucleotide trong di truyền chính xác đã thúc đẩy sự nhiệt tình ứng dụng trị liệu trong bệnh ung thư, bệnh tim mạch và các bệnh hiếm gặp. Các phê duyệt gần đây của FDA đối với Givosiran, Lumasiran và Viltolarsen đã đưa các liệu pháp RNAi, hoặc dựa trên RNA, trở thành xu hướng phát triển thuốc chủ đạo.