Cząsteczka mRNA i jej możliwe zastosowania w leczeniu wielu chorób
| Tagi: | mRNA, szczepionka, immunoterapia, badania |
– Szczepionki mRNA przeciw COVID-19 zostały wprowadzone do użytku w warunkach pandemii, w tej chwili są już w 100 procentach zarejestrowane. Naukowcy cały czas pracują nad tym, by wykorzystać technologię mRNA w leczeniu innych chorób – mówi prof. Dominika Nowis, kierownik Laboratorium Medycyny Doświadczalnej.
Jak wyjaśnia prof. Dominika Nowis, MRNA, czyli matrycowy RNA (albo informacyjny RNA) to cząsteczka, która jest przepisem na białko w organizmie. W klasycznym schemacie ekspresji genów z DNA powstaje mRNA, z którego potem w procesie translacji powstaje białko. Oznacza to, że mRNA jest cząsteczką pośredniczącą pomiędzy DNA a białkiem. Z racji swej roli jest krótkotrwała i pojawia się w organizmie tylko wtedy, kiedy jest zapotrzebowanie na obecność konkretnego białka.
Ekspertka dodaje, że te naturalne właściwości od lat bardzo intrygowały naukowców w kontekście zastosowania terapeutycznego.
– MRNA wydaje się tu cząsteczką „idealną”. Jest podawany zewnętrznie, przebywa w organizmie tylko przez chwilę. Nie integruje z naszym genomem, a więc nie zmienia genomu komórek. A jednocześnie białko na matrycy mRNA jest wytwarzane przez nasze własne komórki, czyli jest traktowane przez organizm jako własne – i to jest największa potencjalna zaleta mRNA – mówi.
Tłumaczy, że taki zmodyfikowany mRNA nie jest jednak już kompletnym lekiem.
– RNA jest dosyć długim kwasem nukleinowym, nie należy do związków, które swobodnie przenikają przez błonę komórki. A zatem musi być do tej komórki „wtłoczony”. W tym celu pakowany jest w lipidy. Tworzymy tzw. nanocząsteczkę lipidową i to dopiero jest kompletny lek, który tafia do komórki. Dzieje się to drogą endocytozy, tzn. że komórka pobiera lipidy wraz z mRNA tak jak inne substancje z zewnątrz. Następnie mRNA „wydostaje” się z endosomu do cytoplazmy i następuje synteza białka. Zatem ważną częścią mRNA jako leku są lipidy – wskazuje prof. Nowis.
Technologia dobrze sprawdza się w szczepionkach
– Dla RNA szczepionkowego, fakt, że trafia ono do makrofagów i komórek dendrytycznych – to jest wygrany los na loterii. Właśnie do tych komórek musi trafić, żeby doszło do rozwoju odpowiedzi immunologicznej. Warto przy tym podkreślić, że szczepionki mRNA są unikatowe. Dzięki nim rozwijają się oba ramiona odporności, czyli zarówno odporność zależna od przeciwciał (tzw. humoralna), jak i odporność komórkowa, czyli limfocyty T, które niszczą komórki zakażone wirusem. To jest naprawdę wyjątkowe, bo większość szczepionek, które mieliśmy do tej pory, indukowała przede wszystkim odpowiedź humoralną – wyjaśnia ekspertka.
Szczepionka mRNA skuteczna przeciwko nowotworom?
Prof. Nowis wskazuje, że pierwsze próby zastosowania mRNA to były właśnie szczepionki, które miały leczyć chorych z nowotworami. Niestety, na razie te szczepionki nie działają.
– Nowotwór jest zbyt złożoną chorobą. Nie wszystkie jego komórki u danego chorego są identyczne, istnieje wiele ich różnych klonów, to bardzo skomplikowany układ, który hamuje rozwój odpowiedzi immunologicznej. Dlatego, mimo że prace nad szczepionkami przeciwnowotworowymi trwają już ponad 50 lat, niestety nie ma spektakularnego sukcesu – zauważa.
Podkreśla natomiast, że naukowcy pracują nad wykorzystaniem mRNA w celach terapeutycznych w takich chorobach, jak reumatoidalne zapalenie stawów, choroba Leśniowskiego-Crohna czy wrzodziejące zapalenie jelita grubego.
– Są próby, żeby zamiast przeciwciała monoklonalnego, czyli białka przygotowanego poza organizmem, podawać choremu mRNA dla tego przeciwciała. Wówczas organizm chorego będzie sobie sam potrzebne przeciwciało wytwarzał. Jaka jest przewaga takiego postępowania? Chory wytwarza potrzebne przeciwciało jako własne. To ma kluczowe znaczenie. Z wieloletnich obserwacji pacjentów z RZS leczonych przeciwciałami monoklonalnymi wiemy, że po latach w organizmie może rozwinąć się odpowiedź immunologiczna przeciwko tym przeciwciałom i terapia staje się mniej skuteczna. Liczymy na to, że jeżeli przeciwciała będziemy dostarczać jako mRNA i chory będzie je wytwarzał jako własne, to ta odpowiedź immunologiczna się nie rozwinie – tłumaczy prof. Dominika Nowis, dodając, że prowadzone są także badania dotyczące zastosowania mRNA w terapiach substytucyjnych.
