COVID-19 najpierw, a wkrótce lek na raka. Trwają badania nad rozwojem technologii mRNA, która pomoże w leczeniu chorób wcześniej nieuleczalnych. Fundacja Billa i Melindy Gatesów przyznała 813 tys. dolarów polskiemu ExploRNA Therapeutics na rozwój badań nad technologią modyfikacji mRNA.
Więcej za mniej – odkrycie ExploRNA
Badacze ze spółki spin-off Uniwersytetu Warszawskiego ExploRNA Therapeutics pracują nad rozwojem technologii mRNA, w tym m.in. nad szczepionkami przeciwnowotworowymi. Sponsorowany przez Fundację Gatesów eksperyment uwzględnia wykorzystanie lipidowych nanocząsteczek, które zostały klinicznie przetestowane i dostarczone przez kanadyjski Acuitas Therapeutics. Opracowana przez polski zespół nowa modyfikacja mRNA pozwala, jak wykazały eksperymenty na zwierzętach, nawet stukrotnie zwiększyć produkcję białka w porównaniu z technologią mRNA stosowaną w szczepionkach przeciw COVID-19. Jak podkreśla jeden z założycieli ExploRNA prof. Jacek Jemielity: “podawanie mRNA w większych ilościach nie jest całkowicie obojętne dla organizmu (tak jak i każdej substancji medycznej). O ile w szczepionkach przeciwko COVID-19 udało się znaleźć dawkę, która jest jednocześnie skuteczna i bezpieczna, to w innych terapiach może to być znacznie trudniejsze, dlatego niezbędny jest dalszy postęp na tym polu”. To zmiana w ważnej części mRNA, która zwiększa produkcję białka w komórkach. Dzięki swojemu odkryciu zespół ExploRNA Therapeutics może z mniejszej ilości mRNA uzyskać więcej potrzebnego białka i uzyskać oczekiwany efekt terapeutyczny.
Nanocząsteczki lipidowe jako nośniki leków
Konstrukcja związków na bazie lipidów może pomóc przezwyciężyć ograniczenia biodystrybucji i/lub biodostępności niektórych konwencjonalnych metod dostarczania leków. Pozwala ukierunkować leczenie na specyficzne komórki i przedłużyć stabilności leku. Nanocząsteczki lipidowe można stosować do pakowania leków podawanych miejscowo, doustnie, dożylnie lub dopłucnie. Największy postęp w wykorzystanie nanocząsteczek lipidowych dokonał się w dziedzinie dostarczania kwasów nukleinowych RNA, co pozwoliło na wyciszenie lub aktywację genów i produkcji białek. Nanocząsteczki na bazie lipidów umożliwiają dostarczanie trudniejszych do podawania leków, takich jak RNA, które napotykają przeszkody w dotarciu do miejsca działania lub są podatne na niestabilność, degradację za pośrednictwem nukleaz, czy silną odpowiedź immunologiczną. Nagły wypadek, jakim był wybuch pandemii COVID-19, przyczynił się do dopuszczenia produktów leczniczych, które były wówczas w trakcie badań klinicznych. Tak jak w przypadku szczepionek na COVID-19 firm Pfizer i Moderna.
Koronawirus a rozwój technologii
COVID-19 wiele zmienił. Pojawił się pierwszy terapeutyk na bazie mRNA, czyli szczepionka przeciwko temu wirusowi. Okazało się, że potencjał technologii jest znacznie szerszy niż walka z koronawirusem. Na świecie i w Polsce trwają pracę nad wykorzystaniem tej technologii w leczeniu chorób wirusowych, nowotworowych oraz genetycznych chorób rzadkich. Dzisiaj wiemy, że technologia modyfikacji mRNA może być wykorzystywana w szczepionkach prewencyjnych przeciwko innym chorobom wirusowym, takim jak AIDS, grypa czy np. malaria, a także w szczepionkach leczniczych i przeciwnowotworowych. W przypadku tych drugich odpowiednio zmodyfikowane białko będzie rozpoznawało komórki nowotworowe i niszczyło je bez ingerencji w zdrowie. Wprowadzenie na rynek kolejnych terapii mRNA to kwestia czasu.
Lek na raka
Onkolodzy skorzystali na pandemii. Po jej wybuchu w wielu ośrodkach badawczych poczyniono ogromne inwestycje w technologię mRNA, co przyniosło korzyści pacjentom z rakiem. Zrobiła to między innymi Moderna. W grudniu minionego roku firma zaprezentowała dane II fazy swoich randomizowanych badań klinicznych pierwszej na świecie szczepionki przeciwko czerniakowi. Dowodzą one, że taka terapia zmniejsza ryzyko nawrotu lub śmierci z powodu czerniaka o 44 proc. w porównaniu z innym rodzajem innowacyjnego leczenia – immunoterapii.
Metoda oparta na mRNA może leczyć wrodzoną ślepotę
Na bazie mRNA opracowywane są też leki, które mają być pomocne w leczeniu genetycznych chorób rzadkich i chorób metabolicznych, spowodowanych tym, że w organizmie brakuje jakiegoś ważnego białka lub jest ono zdefektowane. Technologia mRNA może umożliwić suplementację takiego białka w tych komórkach i tkankach, w których go brakuje lub jest ono niewłaściwie zbudowane. Naukowcy z Oregon State University na zwierzęcym modelu przetestowali z powodzeniem nowy sposób leczenia genetycznych zwyrodnień siatkówki, prowadzących do ślepoty. Badacze opracowali nanocząstki, które do reagujących na światło komórek nerwu wzrokowego dostarczają specjalnie zaprojektowane mRNA. Na podstawie zawartej w nim informacji komórki produkują brakujące białko, niezbędne do tego, by widzieć. W przypadku terapii oczu naukowcy musieli zidentyfikować nową grupę peptydów, które mogą dotrzeć na dno oka. Peptydy zostały wykorzystane w charakterze swoistego ‘kodu pocztowego’, aby nanocząstki z genetycznym materiałem dotarły na właściwe miejsce w oku.
Rozwój mRNA
Jak wskazuje dr. Cesar Sanz Rodriguez technologia mRNA będzie coraz częściej stosowana w leczeniu chorób, w których pacjentom brakuje jednego białka (enzymu), które jest związane z konkretnym genem. Brak tego genu lub jego uszkodzenie powoduje ciężkie metaboliczne zaburzenia. “W takiej sytuacji przy pomocy technologii mRNA możemy starać się uzupełnić enzym, którego brakuje”. Jak podaje prof. prof. Jacek Jemielity z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego: “firmy farmaceutyczne szczególnie dużo inwestują w rozwój szczepionek przeciwnowotworowych, które będzie można stosować w leczeniu pacjentów onkologicznych. W tym tzw. szczepionek spersonalizowanych. Są one projektowane dla poszczególnych pacjentów po ustaleniu mutacji występujących w ich nowotworach. Taka szczepionka będzie skuteczniej “szkolić” układ immunologiczny pacjenta w walce z nowotworem”. W Modernie jest rozwijanych ponad 40 programów badawczych opartych o mRNA na różnym etapie rozwoju, w różnych dziedzinach medycyny. mRNA próbuje się też wykorzystać w innych dziedzinach, np. w medycynie regeneracyjnej.
Źródła: wyborcza.pl, dziennik.pl, naukawpolsce.pl, biokom.com.pl
