Ερευνητές που εργάζονται με μικροσκοπικούς φορείς φαρμάκων γνωστούς ως νανοσωματίδια λιπιδίων ανέπτυξαν έναν νέο τύπο υλικού ικανού να φτάσει στους πνεύμονες και τα μάτια, ένα σημαντικό βήμα προς τη γενετική θεραπεία για κληρονομικές παθήσεις όπως η κυστική ίνωση και η κληρονομική απώλεια όρασης.
Τα ευρήματα της μελέτης με επικεφαλής τον Gaurav Sahay και τη Yulia Eygeris του Κολλεγίου Φαρμακευτικής του Κρατικού Πανεπιστημίου του Όρεγκον και τη Renee Ryals του Πανεπιστημίου Υγείας & Επιστήμης του Όρεγκον δημοσιεύθηκαν σήμερα στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Σε αντίθεση με άλλους τύπους νανοσωματιδίων λιπιδίων που τείνουν να συσσωρεύονται στο ήπαρ, αυτά σε αυτή τη μελέτη, που βασίζονται στην ένωση θειοφαίνιο, είναι σε θέση να πλοηγηθούν προς τους ιστούς των πνευμόνων και του αμφιβληστροειδούς, όπου παρέχουν το θεραπευτικό τους ωφέλιμο φορτίο. Οι ερευνητές αναφέρονται σε αυτά τα νέα λιπίδια ως Θειο-λιπίδια.
Η συνεργασία έδειξε, με τη χρήση ζωικών μοντέλων, τη δυνατότητα χρήσης θειο-λιπιδίων σε νανοσωματίδια λιπιδίων για την παροχή αγγελιοφόρου RNA, την τεχνολογία που βασίζεται στα εμβόλια COVID-19, για την καταπολέμηση της γενετικής τύφλωσης και της πνευμονικής νόσου.
Αυτά τα νανοσωματίδια γεμάτα με λιπαρά λιπίδια μπορούν να ενθυλακώσουν γενετικά φάρμακα όπως το mRNA και τους επεξεργαστές γονιδίων CRISPR-Cas9, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία και ακόμη και τη θεραπεία σπάνιων γενετικών ασθενειών. Οι χημικές δομές των λιπιδίων καθορίζουν πόσο ισχυρά είναι τα νανοσωματίδια λιπιδίων και σε ποιο όργανο μπορούν να φτάσουν από την κυκλοφορία του αίματος».
Γιούλια Ευγέρη, ανώτερη επιστημονική συνεργάτις στο OSU
Τα λιπίδια είναι οργανικές ενώσεις που περιέχουν λιπαρές ουρές και βρίσκονται σε πολλά φυσικά έλαια και κεριά, και τα νανοσωματίδια είναι μικροσκοπικά κομμάτια υλικού που κυμαίνονται σε μέγεθος από ένα έως 100 δισεκατομμυριοστά του μέτρου. Το αγγελιοφόρο RNA παρέχει οδηγίες στα κύτταρα για την παραγωγή μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης.
Με τα εμβόλια για τον κορωνοϊό, το mRNA που μεταφέρεται από τα νανοσωματίδια λιπιδίων δίνει εντολή στα κύτταρα να φτιάξουν ένα αβλαβές κομμάτι της πρωτεΐνης ακίδας του ιού, το οποίο πυροδοτεί μια ανοσολογική απόκριση από το σώμα.
Ως θεραπεία για τη διαταραχή της όρασης που προκύπτει από κληρονομική εκφύλιση του αμφιβληστροειδούς, το mRNA θα καθοδηγούσε τα κύτταρα στον αμφιβληστροειδή - τα οποία δεν λειτουργούν σωστά λόγω μιας γενετικής μετάλλαξης - να παράγουν τις πρωτεΐνες που απαιτούνται για την όραση. Η κληρονομική εκφύλιση του αμφιβληστροειδούς, που συνήθως συντομεύεται ως IRD, περιλαμβάνει μια ομάδα διαταραχών ποικίλης σοβαρότητας και επιπολασμού που επηρεάζουν έναν στους μερικές χιλιάδες ανθρώπους παγκοσμίως.
Ένα παράδειγμα μιας γενετικής πνευμονικής πάθησης είναι η κυστική ίνωση, μια προοδευτική διαταραχή που οδηγεί σε επίμονη πνευμονική λοίμωξη και επηρεάζει 30,000 άτομα στις ΗΠΑ, με περίπου 1,000 νέες περιπτώσεις να εντοπίζονται κάθε χρόνο.
Ένα ελαττωματικό γονίδιο - ο ρυθμιστής της διαμεμβρανικής αγωγιμότητας της κυστικής ίνωσης ή CFTR - προκαλεί τη νόσο, η οποία χαρακτηρίζεται από αφυδάτωση των πνευμόνων και συσσώρευση βλέννας που εμποδίζει τον αεραγωγό.
Η μελέτη νανοσωματιδίων λιπιδίων με βάση το θειοφαίνιο, η οποία αφορούσε ποντίκια και πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου, προέρχεται από επιχορήγηση 3.2 εκατομμυρίων δολαρίων στους Sahay και Ryals από το Εθνικό Ινστιτούτο Οφθαλμών. Ο σκοπός της επιχορήγησης είναι η αντιμετώπιση των περιορισμών που σχετίζονται με τα τρέχοντα κύρια μέσα παράδοσης για την επεξεργασία γονιδίων: έναν τύπο ιού που είναι γνωστός ως αδενο-σχετιζόμενος ιός ή AAV.
«Το AAV έχει περιορισμένη ικανότητα συσκευασίας σε σύγκριση με τα νανοσωματίδια λιπιδίων και μπορεί να προκαλέσει μια απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος», δήλωσε ο Sahay, καθηγητής φαρμακευτικών επιστημών. «Επίσης, δεν τα καταφέρνει φανταστικά στο να συνεχίζει να εκφράζει τα ένζυμα που χρησιμοποιεί το εργαλείο επεξεργασίας ως μοριακό ψαλίδι για να κάνει τομές στο DNA που πρόκειται να επεξεργαστεί».
Ο Sahay αποκαλεί τα ευρήματα των θειολιπιδίων «ιδιαίτερα ενθαρρυντικά», αλλά λέει ότι χρειάζονται περισσότερες μελέτες, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας για τη μακροπρόθεσμη επίδραση των λιπιδίων στην υγεία του αμφιβληστροειδούς.
«Αλλά πιστεύουμε ότι τα αποτελέσματά μας χρησιμεύουν ως απόδειξη της ιδέας και θα συνεχίσουμε να εξερευνούμε τα θειολιπίδια σε πιθανές θεραπείες γενετικών ασθενειών του πνεύμονα και του αμφιβληστροειδούς», είπε.
Άλλοι ερευνητές του OSU College of Pharmacy που συνέβαλαν στη μελέτη ήταν οι Mohit Gupta, Jeonghwan Kim, Antony Jozic, Milan Gautam, Jonas Renner, Dylan Nelson και Elissa Bloom.
Εκτός από το Εθνικό Ινστιτούτο Οφθαλμών, χρηματοδότηση και ερευνητική υποστήριξη παρείχε το Εθνικό Κέντρο Έρευνας Πρωτευόντων του Όρεγκον και το Ινστιτούτο Οφθαλμών Casey.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://www.news-medical.net/news/20240305/Researchers-take-important-step-toward-genetic-therapy-for-hereditary-conditions.aspx
