Πρωτοποριακό σύστημα mRNA ενεργοποιεί θεραπευτικά γονίδια σε στοχευμένα κύτταρα
Ερευνητές από το Icahn School of Medicine at Mount Sinai παρουσίασαν ένα καινοτόμο σύστημα mRNA, το οποίο ενεργοποιεί θεραπευτικά γονίδια με προτίμηση σε συγκεκριμένα κύτταρα. Αυτή η πρόοδος, που επιβεβαιώθηκε σε πειράματα με ποντίκια, θα μπορούσε να θέσει τις βάσεις για ασφαλέστερες και πιο ακριβείς θεραπείες για τον καρκίνο και άλλες ασθένειες.
Το σύστημα cSMRTS και η λειτουργία του
Το σύστημα, γνωστό ως cell-selective modRNA translation system (cSMRTS), είναι μια μηχανικά τροποποιημένη μορφή mRNA που έχει σχεδιαστεί για να ενεργοποιείται σε συγκεκριμένες πληθυσμιακές ομάδες κυττάρων. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στην ηλεκτρονική έκδοση της Molecular Therapy, ενός περιοδικού της Cell Press, στις 15 Νοεμβρίου.
Η προσέγγιση αυτή βασίζεται σε διδάγματα που αντλήθηκαν από τα εμβόλια mRNA κατά του COVID-19, τα οποία έδειξαν πώς τα κύτταρα μπορούν να μετατραπούν σε “εργοστάσια πρωτεϊνών” για την παραγωγή χρήσιμων μορίων. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα εμβόλια, όπου δεν έχει σημασία ποια κύτταρα παράγουν την πρωτεΐνη, η θεραπεία του καρκίνου απαιτεί την ακριβή στόχευση μόνο των καρκινικών κυττάρων, αφήνοντας ανέπαφα τα υγιή. Αυτή η ακρίβεια είναι δύσκολο να επιτευχθεί με τις υπάρχουσες τεχνολογίες στόχευσης λιπιδίων (LNP), σύμφωνα με τους ερευνητές.
Η καινοτομία της έρευνας
«Ο στόχος μας ήταν να επανεξετάσουμε τον τρόπο που λειτουργούν οι θεραπείες mRNA. Αυτή τη στιγμή, η περισσότερη προσπάθεια εστιάζεται στο να παραδώσουμε το mRNA στο σωστό μέρος, και ακόμα κι έτσι, υπάρχουν πολλές ανεπιθύμητες ενέργειες», δήλωσε η πρώτη συγγραφέας Magdalena M. Żak, PhD, Επίκουρη Καθηγήτρια στο Ινστιτούτο Καρδιοαγγειακής Έρευνας και στο Τμήμα Γενετικής και Γενωμικών Επιστημών. «Αναρωτηθήκαμε αν μπορούμε να μεταφέρουμε το βάρος από το μέσο παράδοσης στο ίδιο το mRNA. Έτσι, σχεδιάσαμε το mRNA να αναγνωρίζει αν βρίσκεται μέσα σε καρκινικό ή υγιές κύτταρο. Αν ανιχνεύσει ότι είναι σε λάθος περιβάλλον, απλά απενεργοποιείται. Αυτή η ενσωματωμένη λογική είναι αυτό που καθιστά αυτή την τεχνολογία διαφορετική.»
Στις πειραματικές μελέτες σε ποντίκια, οι ερευνητές δοκίμασαν το cSMRTS σε δύο μοντέλα καρκίνου. Το σύστημα λειτουργεί ως ένας ενσωματωμένος διακόπτης που ανταποκρίνεται στα διακριτά μοτίβα των μικροRNA που βρίσκονται στα καρκινικά κύτταρα. Τα μικροRNA είναι μικρά μόρια που βοηθούν στον έλεγχο της γονιδιακής δραστηριότητας.
Προοπτικές και εφαρμογές
Το σύστημα χρησιμοποιεί δύο κομμάτια mRNA. Το ένα μεταφέρει οδηγίες για την παραγωγή του Cas6, ενός ενζύμου που μπορεί να κόψει RNA, και περιλαμβάνει μια θέση που αναγνωρίζεται από τα μικροRNA που σχετίζονται με τον καρκίνο. Το άλλο μεταφέρει το θεραπευτικό γονίδιο μαζί με μια μικρή RNA βρόχο («hairpin») που μπορεί να αναγνωρίσει και να κόψει ο Cas6.
Η ευελιξία αυτού του συστήματος είναι εντυπωσιακή. Όπως επισημαίνει ο ανώτερος συγγραφέας Lior Zangi, PhD, Αναπληρωτής Καθηγητής Ιατρικής (Καρδιολογία) και Γενετικής και Γενωμικών Επιστημών, «αυτό το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί σε πολλές διαφορετικές ακριβείς θεραπείες, από τον καρκίνο μέχρι φλεγμονώδεις και μεταβολικές καταστάσεις». Στο μέλλον, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει πιο στοχευμένες και καλύτερα ανεκτές θεραπείες για τους ασθενείς, με τη δυνατότητα προσαρμογής της τεχνολογίας και σε άλλες ασθένειες.
