تبدیل بدن به کارخانه داروسازی با mRNA مهندسی شده

یک مطالعۀ جدید نشان می‌دهد که mRNA مهندسی شده، می‌تواند سلول‌های بدن را به کارخانۀ تولید دارو تبدیل کند.

کد خبر: ۹۷۳۲۶

تاریخ: ۱۷ تير ۱۴۰۳ - ۰۹:۰۹

این فناوری با دستورات خاص، سلول‌ها را وادار به تولید پروتئین‌های درمانی برای درمان بیماری‌هایی مانند: پسوریازیس و سرطان می‌کند. همچنین می‌تواند به‌طور مستقیم باعث درمان بیماری‌ها در بدن بیمار شود، که درمان در خانه را جایگزین مراجعۀ مکرر به بیمارستان می‌کند.

بر اساس یک مطالعۀ جدید، mRNA مهندسی شده، سلول‌ها را به کارخانه‌های زیستی کوچک تبدیل کرده است که قادر هستند داروهایی را برای درمان موفقیت‌آمیز یک نوع بیماری التهابی پوست و دو نوع سرطان تولید کنند. این فناوری راه را برای درمان‌هایی هموار می‌کند که در آن بدن بیماران داروهای خود را می‌سازد.

RNA پیام‌رسان (mRNA) حاوی دستورالعمل‌هایی است که سلول را هدایت می‌کند تا یک پروتئین خاص را با استفاده از دستگاه داخلی خود بسازد. mRNA کاربردهای بالقوه‌ای دارد، از جمله اینکه می‌تواند به عنوان یک درمان مبتنی بر ژن برای طیف وسیعی از بیماری‌ها استفاده شود.

مطالعه‌ای که به تازگی منتشر شده است، یکی از این کاربردها را شرح می‌دهد. محققان مرکز پزشکی جنوب غربی دانشگاه تگزاس (UT) از mRNA مهندسی شده برای ترغیب سلول‌ها به ترشح داروهای خود برای درمان موفقیت‌آمیز پسوریازیس و سرطان در موش‌ها استفاده کرده‌اند.

دانیل سیگوارت، نویسندۀ مسئول این مطالعه گفت: «این فناوری به جای مراجعۀ مکرر به بیمارستان یا کلینیک، ممکن است روزی به بیمار این امکان را بدهد که یک بار در ماه در داروخانه یا حتی در خانۀ خود تحت درمان قرار گیرد، که این موضوع می‌تواند کیفیت زندگی آنها را افزایش دهد.»

همزمان با پیشرفت‌های اخیر در تحقیقات mRNA، پیشرفتی در زمینۀ ارائه درمان با استفاده از نانوذرات صورت گرفته است. با وجود این، بیشتر تحقیقات به سمت تولید پروتئین‌هایی از سلول‌ها رفته که می‌توانند به صورت مستقیم در داخل سلول‌ها استفاده شوند، یا به‌طور غیرمستقیم مسیرهای سلولی مانند مسیرهای مورد نیاز برای ویرایش ژن را تحریک کنند. در مطالعۀ کنونی، محققان رویکرد متفاوتی را در پیش گرفتند و بر بیرون آوردن پروتئین‌های مهم از سلول‌ها تمرکز کردند تا بتوانند اثرات درمانی در سایر نقاط بدن داشته باشند.

در درون سلول‌ها، پپتیدهای سیگنال (SPs) به‌عنوان برچسب‌های ارسال فرضی (اصطلاح محققان) عمل می‌کنند تا پروتئین‌های تولید شده از دستورالعمل‌های ژنتیکی را به جایی که نیاز دارند، هدایت کنند. برخی از پپتیدهای سیگنال، پروتئین‌ها را به قسمت‌های داخلی سلول مانند هسته و میتوکندری هدایت می‌کنند، در حالی که برخی دیگر از پپتیدهای سیگنال به نام پپتید سیگنال ترشحی باعث ترشح پروتئین‌ها به فضای خارج سلولی می‌شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، محققان این فرضیه را مطرح کردند که یک پپتید سیگنال مهندسی شده، می‌تواند در کدگذاری mRNA کپی پیست شود تا بتواند پروتئین‌هایی که اغلب در فضای داخل سلولی محدود شده‌اند را به گردش درآورد.

آنها قطعه‌ای از mRNA را جدا کردند که پپتید سیگنال ترشحی مشتق شده از فاکتور VII است و باعث تولید پروتئینی می‌شود که در لخته شدن خون نقش دارد. سپس آنها این قطعۀ فعال‌کنندۀ پپتید سیگنال از mRNA را به چهار توالی mRNA مختلف که سبب تولید پروتئین‌های خاصی می‌شود، وصل کردند. این توالی‌ها عبارت بودند از: mCherry که یک پروتئین فلورسنت است که یک نشانۀ بصری در مورد ترشح آن از سلول‌ها ارائه می‌دهد؛ اریتروپویتین که یک پروتئین انسانی است و در تولید خون نقش دارد. اتانرسپت که یک پروتئین درمانی می‌باشد و برای درمان بیماری‌های التهابی استفاده می‌شود و ضد PD-L1 یک پروتئین درمانی دیگری است که برای درمان سرطان مورد استفاده قرار می‎‌گیرد. هنگامی که mRNAهای اصلاح شده در نانوذرات لیپیدی بسته‌بندی و به سلول‌های آزمایشگاهی تحویل داده شدند، سلول‌ها پروتئین‌های دارای برچسب پپتید سیگنال ساخته شده از این mRNAها را در مایع خارج از سلول ترشح کردند.

هنگامی که محققان موش‌های مبتلا به پسوریازیس را که یک بیماری خودایمنی است و باعث التهاب پوست می‌شود، با mRNA اصلاح‌شدۀ فعال‌کنندۀ داروی تانرسپت درمان کردند، لک‌های پوستی آنها به میزان قابل‌توجهی کاهش یافت. هنگامی که آنها موش‌های مبتلا به سرطان رودۀ بزرگ و ملانوم متاستاتیک را با mRNAهای اصلاح شدۀ فعال‌کنندۀ ضد PD-L1 درمان کردند، رشد تومور به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت و موش‌ها دو برابر موش‌های درمان‌نشده عمر کردند.

محققان گفتند که استفاده از پپتید سیگنال مهندسی شده، ممکن است باعث بهبود اثربخشی و کمک به غلبه بر عوارض جانبی داروهای پروتئینی شود که در حال حاضر به صورت انفوزیون داده می‌شوند. آنها بر این باور هستند که داروهای تولید شده با استفاده از این فناوری می‌توانند سلامت و کیفیت زندگی بیماران مبتلا به بیماری‌های التهابی، سرطان‌ها، اختلالات لخته شدن خون، دیابت و اختلالات ژنتیکی مختلف را بهبود بخشند.

این مطالعه در مجلۀ PNAS منتشر شد.