Wykorzystując technologię stosowaną w szczepionkach przeciwko Covid-19, zespół kierowany przez naukowców z UCL, King’s College London i Moderna w badaniu na myszach stworzył skuteczną terapię rzadkiej choroby, wykazując potencjalne zastosowanie terapeutyczne tej technologii u ludzi.

Badania opublikowane w Naukowa medycyna translacyjnaodkryli, że informacyjny RNA (mRNA) można zastosować w mysim modelu tej choroby do leczenia rzadkiej choroby genetycznej wątroby, zwanej kwasicą argininobursztynową.

Kwasica argininobursztynowa to dziedziczne zaburzenie metaboliczne, które wpływa na sposób rozkładania białek przez organizm, co może prowadzić do wysokiego poziomu amoniaku we krwi. Stwierdzono, że u pacjentów dotkniętych tą chorobą występuje również brak równowagi w regulacji glutationu, który jest ważny dla detoksykacji wątroby. Schorzenie to występuje u około jednego na 100 000 noworodków.

W nadchodzących latach zespół zamierza przetestować tę terapię na ludziach. Terapie messenger RNA są obecnie badane w leczeniu innych rzadkich dziedzicznych chorób metabolicznych – kwasicy propionowej i metylomalonowej – w ramach światowych badań klinicznych sponsorowanych przez firmę Moderna, w tym w szpitalu dla dzieci Great Ormond Street.

Współprzewodniczący główny badacz, dr Julien Baruteau (Instytut Zdrowia Dziecka UCL Great Ormond Street), powiedział: „Messenger RNA zrewolucjonizował dziedzinę szczepionek podczas pandemii COVID-19. Wierzymy, że teraz może zrobić to samo w przypadku rzadkich chorób .”

Choroby rzadkie wynikają zwykle z błędów w DNA pacjenta i dotykają około 300 milionów ludzi na całym świecie.

Jednak mniej niż 5% tych schorzeń ma zatwierdzone terapie. Większość z tych terapii wykorzystuje terapię genową w celu wyeliminowania wadliwego genu i zastąpienia go normalnie funkcjonującym, aby złagodzić chorobę.

Do niedawna w terapii genowej wykorzystywano zmodyfikowane wirusy w celu wprowadzenia genu terapeutycznego do komórek chorobowych. Jednakże te systemy wirusowe mogą powodować poważne działania niepożądane, takie jak reakcje układu odpornościowego pacjenta, co oznacza, że ​​nie można ich powszechnie stosować.

W związku z tym zespół chciał zbadać możliwość wykorzystania technologii mRNA jako rozwiązania alternatywnego.

Komunikator RNA to cząsteczka zawierająca instrukcje kierujące komórkami do wytwarzania białek. Chroniąc mRNA w mikrokropelce lipidów, naukowcy byli w stanie wstrzyknąć myszom dożylnie terapię i skierować ją na komórki wątroby.

Naukowcy przetestowali tę terapię na 31 myszach, zarówno od urodzenia, jak i w późnym stadium choroby, jako terapię ratunkową u starszych myszy cierpiących na kwasicę argininobursztynową. Wykorzystali także taką samą liczbę nieleczonych myszy jako grupę kontrolną (porównawczą).

W przypadku myszy korzyść z każdego leczenia mRNA utrzymywała się jedynie przez około siedem dni, dlatego procedurę przeprowadzano co tydzień przez okres do ośmiu tygodni. Naukowcy spodziewają się jednak, że przeniesienie leku na ludzi pozwoli na dłuższe przerwy między terapiami.

W trakcie badania myszom poddano skany pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) w ramach nieinwazyjnej metody śledzenia korekty regulacji glutationu i powodzenia leczenia.

Naukowcy odkryli, że leczenie skorygowało śmiertelne skutki choroby. Wszystkie myszy z chorobą po urodzeniu, nieleczone, zmarły w ciągu pierwszych dwóch tygodni życia, podczas gdy myszy, które otrzymały po urodzeniu leczenie mRNA, przeżyły ponad trzy miesiące. Ponadto sześć z siedmiu myszy, które otrzymały leczenie mRNA w ramach terapii ratunkowej, przeżyło, a wszystkie nieleczone zdechły.

Naukowcy zauważyli również, że narządy traktowane mRNA były bardzo podobne do tych u zdrowych myszy kontrolnych.

Dr Baruteau powiedział: „Wykazaliśmy, że mRNA ma niespotykany dotąd potencjał terapeutyczny w przypadku nieuleczalnych chorób genetycznych, w szczególności chorób wątroby. Naszym celem jest zastosowanie tego podejścia w przypadku innych dziedzicznych chorób wątroby i przełożenie terapii mRNA na pacjentów, zwłaszcza u dzieci”.

Dr Tim Witney, współprzewodniczący PI (School of Biomedical Engineering & Imaging Sciences, King’s College London), powiedział: „To wspaniały przykład współpracy naukowej w wielu obszarach specjalizacji, która przyniosła niezwykłe rezultaty. Dzięki zrozumieniu, co się dzieje w tej chorobie, możemy nie tylko skorygować błąd, ale także śledzić tę korekcję w czasie rzeczywistym za pomocą obrazowania. Nie możemy się doczekać, aby w najbliższej przyszłości udostępnić pacjentom te postępy”.

Dr Paolo Martini, dyrektor naukowy Międzynarodowych Centrów Badań nad Terapią w firmie Moderna, powiedział: „Ta współpraca stanowi przykład synergii środowiska akademickiego i przemysłu w celu zbadania, w jaki sposób można wykorzystać technologię mRNA w leczeniu rzadkich chorób i potencjalnie prowadzić do leczenia ciężka i wyniszczająca choroba, taka jak kwasica argininobursztynowa.”