Исследователи из Тель-Авивского университета разработали новый подход к использованию заблокированных нуклеиновых кислот (БНК) — особенно стабильного типа РНК — для лечения воспалительных заболеваний кишечника, таких как болезнь Крона и язвенный колит.
Учёные инкапсулировали выбранные молекулы БНК, которые подавляют ключевой ген при колите, в липидные (жировые) nanoparticles, служащие адресными носителями лекарств, и ввели nanoparticles мышам с моделью колита.
Результаты показали улучшение всех маркеров системного воспаления без побочных эффектов. По словам исследователей, этот инновационный метод может подойти и для лечения широкого спектра других заболеваний, включая редкие генетические нарушения, сосудистые и сердечные заболевания, а также неврологические болезни, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона.
Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Исследование провела группа профессора Дана Пира, пионера в использовании молекул РНК для терапии и вакцин, мирового эксперта в области наномедицины и старшего преподавателя в Школе биомедицины и исследований рака имени Шмуниса Тель-Авивского университета, на факультете материаловедения и инженерии в Инженерном факультете Флейшмана, Центре нанонауки и нанотехнологий имени Яна Кума и Центре исследований биологии рака.
Группу возглавляла докторант Нойбауэр Шадхд Кассем совместно с доктором Гонной Сому Найду, научным сотрудником, который сотрудничал с исследователями из фармацевтической компании F. Hoffman La-Roche (Roche) в Швейцарии.
Профессор Пир объясняет: «Наше исследование было сосредоточено на уникальных молекулах РНК, называемых БНК. В отличие от большинства молекул РНК, молекулы БНК очень стабильны и не разрушаются легко. Следовательно, примерно до 10 лет назад считалось, что они обладают большим потенциалом в качестве генетических лекарств. Однако эксперименты на лабораторных животных, а также клинические испытания на людях (при хроническом воспалении печени) показали, что для достижения терапевтической эффективности требуются очень большие количества БНК.
Более того, при введении в виде свободного препарата путём инъекции такая высокая дозировка оказалась очень дорогостоящей и вызывала серьёзные побочные эффекты при распространении по всему организму. В результате усилия по разработке лекарств на основе БНК были прекращены. В нашем исследовании мы стремились протестировать новый, более целенаправленный и эффективный подход».
Исследователи использовали метод, ранее разработанный в лаборатории профессора Пира для других молекул РНК (таких как siRNA, mRNA, circRNA). Применяя его к БНК, они инкапсулировали молекулы в липидные nanoparticles (LNPs), которые служат адресными носителями лекарств, доставляя терапевтическую нагрузку непосредственно в соответствующий орган в организме. В частности, они выбрали молекулу БНК, которая, как известно, подавляет ген TNFα, играющий значительную роль в воспалительных заболеваниях кишечника.
Проведя скрининг липидной библиотеки, разработанной в лаборатории профессора Пира за последние 13 лет, они определили наиболее подходящие липидные молекулы и инкапсулировали в них молекулы БНК. Полученные LNPs были введены мышам в модели хронических заболеваний кишечника, таких как колит.
Результаты оказались весьма обнадёживающими: доза, необходимая для достижения желаемого терапевтического эффекта, была в 30 раз ниже по сравнению с прошлыми исследованиями, в которых молекулы БНК вводились в виде свободного препарата без инкапсуляции в липиды. При текущей дозировке, доставляемой точно в нужное место, препарат оказался высокоэффективным в лечении заболевания, не вызывая побочных эффектов.
Профессор Пир говорит: «Наше исследование прокладывает путь к разработке новых лекарств на основе БНК для воспалительных заболеваний кишечника, а также широкого спектра других заболеваний, включая редкие генетические нарушения, сосудистые и сердечные заболевания, а также неврологические болезни, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона. Пока мы продемонстрировали, что новый метод эффективен при хроническом воспалении кишечника у мышей. Мы надеемся приступить к клиническим испытаниям на людях в ближайшем будущем».
Предоставлено Тель-Авивским университетом.