Исследователи из Медицинской школы Икана на горе Синай и их коллеги сообщили о первых успехах в разработке новой терапии на основе мРНК, предназначенной для борьбы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Biotechnology, показывают, что в ходе доклинических исследований на мышах и в лабораторных условиях на тканях лёгких человека терапия замедлила рост бактерий, усилила активность иммунных клеток и уменьшила повреждение лёгочной ткани в моделях пневмонии с множественной лекарственной устойчивостью.
Устойчивость к антибиотикам — растущая глобальная угроза
Инфекции, устойчивые к антибиотикам, представляют собой растущую глобальную угрозу, ежегодно унося жизни более 1,2 миллиона человек и приводя к почти 5 миллионам смертей во всём мире. Только в Соединённых Штатах ежегодно регистрируется более 3 миллионов инфекций, вызывающих до 48 000 смертей и миллиарды долларов расходов на здравоохранение. Эксперты предупреждают, что устойчивость растёт почти среди всех основных видов бактерий, ставя под угрозу рутинные операции, лечение рака и уход за новорождёнными.
«Наша работа позволяет предположить, что может появиться новый путь борьбы с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, путём более непосредственной поддержки иммунной системы», — говорит Сючэн Хоу, доктор философии, ведущий автор исследования и доцент кафедры иммунологии и иммунотерапии в лаборатории Ицзоу Дуна, доктора философии, в Медицинской школе Икана на горе Синай.
«Хотя мы всё ещё находимся на ранних стадиях и протестировали этот подход только на доклинических моделях, результаты закладывают важную основу для будущих терапий, которые могут повысить эффективность традиционных антибиотиков», — добавил он.
Принцип действия экспериментальной терапии
Экспериментальная терапия работает путём введения пациенту мРНК, которая инструктирует его организм вырабатывать специальный белок, борющийся с инфекцией, называемый «пептибоди». Этот пептибоди предназначен для выполнения двух задач в месте инфекции: прямого разрушения вредных бактерий и привлечения иммунных клеток для их уничтожения.
Чтобы безопасно доставить мРНК в организм пациента, исследователи упаковали её в липидные наночастицы — крошечные пузырьки на жировой основе, обычно используемые в мРНК-вакцинах. Эти наночастицы защищают мРНК во время её перемещения по телу и помогают ей проникать в клетки.
Они также содержат дополнительный компонент, который помогает ограничить вредное воспаление путём нейтрализации избытка активных форм кислорода — высокореактивных молекул, которые организм вырабатывает во время инфекции и которые могут повреждать ткани, часто способствуя тяжёлым симптомам трудноизлечимых инфекций.
В мышиных моделях с множественной лекарственной устойчивостью Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa повторные дозы терапии хорошо переносились, снижали количество бактерий в лёгких, уменьшали воспаление и сохраняли нормальную структуру лёгких, сообщают исследователи. Кроме того, лабораторные тесты с тканью лёгких человека показали аналогичные результаты, продемонстрировав, что терапия может работать вместе с иммунными клетками человека.
Далее исследователи планируют продолжить доклинические исследования и в конечном итоге перейти к клиническим испытаниям на людях для оценки безопасности, дозировки и эффективности. Хотя терапия всё ещё находится на ранней стадии, она представляет собой обнадеживающее направление в глобальной борьбе с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам.
«Это первое доказательство того, что кодируемый мРНК антимикробный пептид может непосредственно убивать бактерии, одновременно активируя защитные реакции иммунной системы», — говорит доктор Дун, старший автор и соавтор исследования, профессор Медицинского центра Маунт-Синай в области наномедицины, член Института геномики Икана и Института точной иммунологии Марка и Дженнифер Липжульц (PrIISM) в Медицинской школе Икана на горе Синай.
«Если будущие исследования подтвердят это, это может открыть дверь к высокоадаптивной платформе для разработки новых методов лечения инфекций, которые больше не поддаются сегодняшним антибиотикам», — добавил он.
Авторы исследования, перечисленные в журнале: Ёнгер Сюэ, Сючэн Хоу, Сию Ван, Юэбао Чжан, Ичэнь Чжун, Диана Д. Канг, Чанг Ван, Хаоюань Ли, Чанъюэ Ю, Чжэнвэй Лю, Мэн Тянь, Динлингэ Цао, Я Ин Чжэн, Бинбин Дэн, Полин Хэмон, Мириам Мерад и Ицзоу Дун.
Предоставлено:
The Mount Sinai Hospital