Vytvorená mRNA premení vaše telo na biofabriku na výrobu liekov

Messenger RNA (mRNA) obsahuje inštrukcie, ktoré riadia bunku, aby vytvorila špecifický proteín pomocou svojho vstavaného mechanizmu. Mnohí majú povedomie o mRNA, pretože je spojená s vakcínou proti ochoreniu COVID-19. No mRNA má potenciálne využitie aj v ďalších smeroch, a to aj ako génová liečba pre celý rad chorôb.

Nedávno publikovaná štúdia podrobne opisuje jedno takéto použitie. Výskumníci zo Severozápadného medicínskeho centra Texasskej univerzity použili upravenú mRNA, aby podnietili bunky, aby vylučovali svoje vlastné lieky na úspešnú liečbu psoriázy a rakoviny u myší.

„Namiesto častého chodenia do nemocnice alebo ambulancie na infúzie, môže táto technológia jedného dňa pacientovi umožniť liečbu v lekárni alebo dokonca doma raz za mesiac, čo by výrazne zvýšilo kvalitu ich života,“ povedal profesor Daniel Siegwart, zodpovedajúci autor štúdie.

V súlade s nedávnymi pokrokmi vo výskume mRNA bol pokrok v oblasti dodávania terapeutík pomocou nanočastíc. Väčšina výskumu však bola zameraná na to, aby bunky generovali proteíny, ktoré možno použiť priamo v bunkách alebo inak na nepriame spustenie bunkových dráh, ako sú tie, ktoré sú potrebné na úpravu génov. V súčasnej štúdii vedci zvolili iný prístup a zamerali sa na získanie týchto dôležitých proteínov z buniek, aby mohli mať terapeutické účinky inde v tele.

V bunkách fungujú signálne peptidy (SP) ako „metaforické prepravné štítky“ (výraz výskumníkov), ktoré vedú proteíny vyrobené z genetických pokynov tam, kde sú potrebné. Niektoré SP smerujú proteíny do vnútorných častí bunky, ako je jadro a mitochondrie, zatiaľ čo iné – nazývané ako sekrečné signálne peptidy – spôsobujú vylučovanie proteínov do extracelulárneho priestoru. S ohľadom na túto skutočnosť výskumníci predpokladali, že skonštruované SP by sa mohli kopírovať a vložiť do kódovania mRNA, aby sa proteíny normálne obmedzené na vnútrobunkový priestor dostali do obehu.

Vedci izolovali kúsok mRNA, ktorý produkuje sekrečné SP odvodené od faktora VII, proteínu zapojeného do zrážania krvi. Potom pripojili tento kúsok mRNA kódujúci SP k štyrom rôznym sekvenciám mRNA, ktoré produkovali určité proteíny: mCherry, fluorescenčný proteín, ktorý poskytuje vizuálny signál o tom, či bol vylučovaný z buniek; erytropoetín, ľudský proteín zapojený do tvorby krvi; etanercept, terapeutický proteín používaný na liečbu zápalových ochorení; a anti-PD-L1, ďalší terapeutický proteín používaný na liečbu rakoviny. Keď boli modifikované mRNA zabalené do lipidových nanočastíc a dodané do buniek v laboratóriu, bunky vylučovali proteíny značené SP vyrobené z týchto mRNA do tekutiny mimo bunky.

Keď vedci liečili myši so psoriázou, autoimunitným stavom, ktorý spôsobuje zápal kože, s modifikovanou mRNA kódujúcou liek etanercept, ich kožné plaky sa výrazne znížili. Keď liečili myši s rakovinou hrubého čreva a metastatickým melanómom modifikovanými mRNA kódujúcimi anti-PD-L1, rast nádoru sa výrazne znížil a myši žili dvakrát dlhšie ako neliečené myši.

Výskumníci uviedli, že použitie ich dizajnu signálnych peptidov so skonštruovanými nukleovými kyselinami, aby umožnili telu vyrobiť a doručiť terapeutické proteíny, môže zlepšiť účinnosť a pomôcť prekonať vedľajšie účinky spojené s proteínovými liekmi, ktoré sa v súčasnosti podávajú infúziou. Uviedli, že lieky vyrobené pomocou tejto technológie by mohli zlepšiť zdravie a kvalitu života pacientov so zápalovými ochoreniami, rakovinou, poruchami zrážanlivosti krvi, cukrovkou a rôznymi genetickými poruchami.

Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne PNAS.