Прорыв в понимании систем доставки мРНК в организме может привести к более эффективным методам лечения заболеваний поджелудочной железы, включая рак и диабет.
Команда химических биологов из Университета Невады в Лас-Вегасе (UNLV) опубликовала в журнале Advanced Materials исследование, в котором описан способ выборочной доставки мРНК в поджелудочную железу с помощью собственных эндогенных путей организма — систем, отвечающих за перемещение материалов по телу. Исследование называется «Реинжиниринг эндогенных нацеленных липидных наночастиц (ENDO) для системной доставки мРНК в поджелудочную железу».
«До сегодняшнего дня не существовало материала, который можно было бы вводить внутривенно и который автоматически доставлялся бы в поджелудочную железу с 99% селективностью, — орган, ранее недоступный для внутривенного лечения, — сказала профессор биохимии UNLV и руководитель исследования Чандрабали Бхаттачария. — Это открытие — первое в своём роде».
Большинство препаратов, доступных на рынке, нацелены на клеточные рецепторы по всему телу, а не на конкретные органы, поэтому очень малые количества вводимых лекарств достигают нужного места.
Такая точечная доставка значительно снижает вероятность иммунного ответа или побочных эффектов, требуя более низкой дозы лекарства. Это также позволяет значительно сократить долгосрочные расходы на лечение, особенно при хронических заболеваниях, таких как диабет.
«Традиционная инсулинотерапия требует пожизненного лечения с повторяющимися расходами», — сказал Иван Айзек, выпускник UNLV и первый автор исследования. «В отличие от этого, мРНК-терапия может замедлить потерю инсулина, возможно, уменьшая или обращая вспять состояние болезни с помощью меньшего количества рутинных инъекций».
Решение UNLV стало возможным благодаря запатентованным ENDO — эндогенным нацеленным липидным наночастицам, платформе исследовательской группы для доставки мРНК в поджелудочную железу.
«Мы хотели посмотреть, как эндогенный материал, такой как витамин D, изменит наночастицы, несущие мРНК, и взаимодействует с путями организма», — сказала Бхаттачария. «Эти системы могут доставлять частицы в разные части тела, и после тестирования определённого состава материала мы обнаружили, что он направляется в поджелудочную железу».
Команда выяснила, что механизм, с помощью которого эти наночастицы попадают в поджелудочную железу, связан с рецепторами витамина D на поверхности клеток — по сути, это водитель доставки наночастицы. Рецепторы витамина D широко распространены по всему телу, но лишь немногие из них находятся на поверхности клеток. Использование этого рецептора помогло направить наночастицу в определённые части тела, что в итоге привело к поджелудочной железе.
«Одним из наиболее интересных аспектов этого исследования является его способность продвигать мРНК-терапию за пределы печени, расширяя возможности лечения заболеваний, которые нелегко устранить с помощью современных технологий доставки», — сказал Айзек.
Айзек принимал активное участие в разработке ENDO и планирует продолжить работу в области биофармацевтики, создавая платформы доставки лекарств следующего поколения.
«Я надеюсь, что эта работа вдохновит на дальнейшие усилия в области точной наномедицины, где мы сможем повысить безопасность наших методов лечения и повысить их эффективность», — сказал он.
Исследователи уже работают над дальнейшими усовершенствованиями в области органоспецифичной доставки лекарств в другие части тела, такие как мозг и сердце. И Бхаттачария, и Айзек в настоящее время работают с Управлением экономического развития UNLV над коммерциализацией результатов.
«Это колоссальный шаг и фундамент для многого другого», — сказала Бхаттачария. «Это исследование дало нам план на будущее медицины».