Липидные nanoparticles (LNPs) — это крошечные пузырьки жира, которые используются для доставки лекарств, генов и РНК в клетки. Однако в некоторых случаях LNPs могут вызывать вредное воспаление в процессе доставки РНК.
Сейчас два новых решения могут помочь уменьшить воспаление, одновременно доставляя РНК туда, где это необходимо в клетке.
Первое открытие показало, что воспаление можно уменьшить с помощью добавления уникального биоразлагаемого липида в состав лечения. Второе решение выявило обычный препарат, называемый тиодигалактозидом (TG), который блокирует воспаление при добавлении в LNP.
Как это работает
LNPs попадают в клетки с помощью эндосом — крошечных мешочков, которые помогают направлять материалы, поступающие в клетки, в нужные места. Исследовательская группа обнаружила, что когда LNPs доставляют свою «нагрузку» РНК, эндосомы разрываются, как лопнувший воздушный шар, позволяя вредным веществам вытекать и вызывать иммунный ответ. Эти отверстия обнаруживаются белками, называемыми галектинами, которые вызывают воспаление.
Учёные обнаружили, что добавление специальной жировой молекулы 4A3-SC8 делает более мелкие отверстия, которые клетка может быстро залатать, уменьшая воспаление и сохраняя эффективность доставки РНК.
Также было обнаружено, что препарат тиодигалактозид (TG), который обычно используется для лечения воспалений и рака, может блокировать воспаление при добавлении в LNP.
Результаты исследований
Эти стратегии доказали свою эффективность на модели мыши с острым респираторным дистресс-синдромом (ARDS) — распространённым заболеванием, при котором в лёгких скапливается жидкость, а уровень кислорода падает до опасных отметок. Используя любое из новых средств лечения, команда доставила мРНК для лечения ARDS, что значительно снизило воспаление лёгких и повреждение тканей без вредных побочных эффектов, обычно вызываемых LNPs.
«Создавая LNPs, которые вызывают меньше повреждений и блокируют воспалительные пути, мы можем расширить применение РНК-терапии при таких состояниях, как ARDS, сердечный приступ и инсульт, где воспаление является серьёзной проблемой», — сказал соавтор исследования Джейкоб Бреннер, доктор медицинских наук, доктор философии, доцент кафедры пульмонологии, аллергологии и интенсивной терапии.
Он отмечает, что эти выводы не означают, что LNPs, используемые в вакцинах против COVID-19, вызывают вредное воспаление. «Вакцины используют LNPs для стимуляции иммунной системы по всему телу, что является ключом к их успеху, но эта иммунная активация может ухудшить такие состояния, как инсульт или ARDS, когда LNPs используются в качестве лечения», — пояснил Бреннер. «Наше исследование показывает, как сделать LNPs более безопасными для таких заболеваний за счёт снижения нежелательного воспаления».
Результаты исследования знаменуют значительный шаг вперёд для РНК-терапии, которая показала многообещающие результаты в лечении рака, генетических заболеваний и теперь воспалительных заболеваний.
«Это представляет собой значимый прогресс для РНК-терапии», — сказала первый автор Серена Омо-Ламай, исследовательница, аспирантка. «Наши подходы могут сделать LNPs более безопасными и универсальными, открывая возможности для лечения воспалительных заболеваний, которые ранее были недоступны».
Предоставлено:
[Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania](https://phys.org/partners/perelman-school-of-medicine-at-the-university-of-pennsylvania/)