Η νέα γενιά φαρμάκων mRNA, από εμβόλια κατά λοιμωδών νόσων έως θεραπείες για καρκίνο και αυτοάνοσα, εξαρτάται από μια μικρή χημική αλλαγή: την αντικατάσταση μιας τροποποίησης με άλλη.
Επιστήμονες του Johns Hopkins Medicine αναφέρουν ότι εντόπισαν έναν πιθανό τρόπο να κάνουν τις θεραπείες με mRNA να παράγουν περισσότερη πρωτεΐνη μέσα στα κύτταρα, ένα εύρημα που θα μπορούσε μελλοντικά να επηρεάσει τα εμβόλια και τις θεραπείες για τον καρκίνο, τις λοιμώδεις νόσους και τα αυτοάνοσα νοσήματα.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Nature (πηγή στα Αγγλικά), επικεντρώνεται σε μια φυσικά απαντώμενη τροποποίηση του RNA που ονομάζεται N4-acetylcytidine ή ac4C. Σήμερα, η κυρίαρχη πλατφόρμα mRNA βασίζεται σε μια διαφορετική τροποποίηση, την N1-methylpseudouridine ή m1Ψ, την τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε στα εμβόλια mRNA κατά της COVID-19 και η οποία μελετάται πλέον για άλλες ιατρικές εφαρμογές.
Η ομάδα δοκίμασε τις δύο προσεγγίσεις σε καλλιεργημένα ανθρώπινα δενδριτικά κύτταρα και σε ηπατικά κύτταρα ποντικών.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η ac4C οδηγεί τα κύτταρα να παράγουν περισσότερες θεραπευτικές πρωτεΐνες για την καταπολέμηση των ασθενειών σε σχέση με την τυπική πλατφόρμα mRNA του κλάδου», δήλωσε (πηγή στα Αγγλικά)ο Bin Wu, αναπληρωτής καθηγητής βιοφυσικής και βιοφυσικοχημείας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Johns Hopkins. «Αυτό ενδέχεται τελικά να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικά φάρμακα, που θα απαιτούν μικρότερες δόσεις.»
Υπάρχουν περισσότερες από 170 γνωστές τροποποιήσεις του RNA, αλλά μόνο ένα μικρό υποσύνολο έχει μελετηθεί για θεραπευτικές εφαρμογές mRNA, σημειώνει ο Wu. Η ac4C ενδέχεται να ενισχύει τη μετάφραση του mRNA, έχοντας έτσι τη δυνατότητα να επιταχύνει και να ενισχύει την παραγωγή πρωτεϊνών.
Μέσα στα κύτταρα, τα ριβοσώματα κινούνται κατά μήκος των αλυσίδων mRNA, διαβάζουν τις γενετικές οδηγίες και συναρμολογούν τις πρωτεΐνες. Η ομάδα του Johns Hopkins διαπίστωσε ότι τα ριβοσώματα που κινούνται πάνω σε mRNA τροποποιημένο με ac4C ταξιδεύουν σχεδόν με διπλάσια ταχύτητα από εκείνα που εργάζονται σε mRNA τροποποιημένο με m1Ψ.
Η διαφορά αυτή, σύμφωνα με τους επιστήμονες, μπορεί να θυμίζει πρόβλημα κυκλοφοριακής συμφόρησης. «Η απεικόνισή μας έδειξε ότι τα ριβοσώματα κινούνται σχεδόν δύο φορές πιο γρήγορα στο mRNA με τροποποίηση ac4C, αποτρέποντας το μποτιλιάρισμα των ριβοσωμάτων που ενδέχεται να συναντούμε με την τυπική πλατφόρμα mRNA της βιομηχανίας», αναφέρει ο Wu.
Αυτό θα μπορούσε να έχει σημαντικές επιπτώσεις για τη βιομηχανία του mRNA, εάν το εύρημα επιβεβαιωθεί σε περαιτέρω έρευνες. Ένα από τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας mRNA είναι ότι μπορεί να δίνει εντολή στα κύτταρα να παράγουν προσωρινά μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Ωστόσο, η ποσότητα της πρωτεΐνης που παράγεται μπορεί να είναι κρίσιμη για το κατά πόσο μια θεραπεία είναι αποτελεσματική.
Εάν οι ερευνητές καταφέρουν να κάνουν τα κύτταρα να παράγουν περισσότερη πρωτεΐνη από την ίδια ποσότητα mRNA, οι μελλοντικές θεραπείες θα μπορούσαν δυνητικά να πετυχαίνουν το επιθυμητό αποτέλεσμα με μικρότερες δόσεις. Αυτό θα μπορούσε να έχει σημασία σε μια ολοένα διευρυνόμενη σειρά υποψήφιων θεραπειών mRNA, από τα εμβόλια που στοχεύουν λοιμώδεις νόσους έως τις πειραματικές θεραπείες που στοχεύουν να διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα κατά του καρκίνου ή να τροποποιήσουν τις ανοσολογικές αντιδράσεις σε αυτοάνοσα νοσήματα.
Προς το παρόν, η ac4C παραμένει σε πειραματικό στάδιο.
Εάν όμως το μοριακό μποτιλιάρισμα που εντόπισαν οι ερευνητές αποδειχθεί ουσιαστικός περιορισμός των σημερινών πλατφορμών mRNA και εφόσον η ac4C μπορέσει να τον υπερβεί με ασφάλεια σε ζωντανούς οργανισμούς, τότε αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα στην κούρσα για την ανάπτυξη της επόμενης γενιάς φαρμάκων mRNA.