mRNS szállítása a vér-agy gáton keresztül
A Sínai-hegyi Icahn Orvostudományi Egyetem tudósai kifejlesztettek egy lipid nanorészecske-rendszert, amely képes intravénás injekció útján hírvivő RNS-t (mRNS) szállítani a vér-agy gáton keresztül. Az egérmodelleken és izolált emberi agyszöveten végzett kutatások eredményeit a Nature materials február 17-i online számában tették közzé. Tanulmányukban bemutatják a technológiát, amely előkészítheti az utat olyan betegségek jövőbeli kezeléséhez, mint az Alzheimer-kór, az amiotrófiás laterális szklerózis (ALS)[1], az agyrák és a kábítószer-függőség.
A vér-agy gát védőpajzsként szolgál, megakadályozva, hogy számos anyag – beleértve a potenciálisan előnyös terápiákat is – elérje az agyat. Molekuláris értelemben a vér-agy gát egy folyamatos lipid kettős-réteg, amely körülöleli az endothel (az érrendszer belső felületét alkotó) sejteket és elszigeteli az agyszövetet a vértől.
Az mRNS bejuttatása az agyba lehetővé teszi a tudósok számára, hogy utasítsák az agysejteket olyan terápiás fehérjék előállítására, amelyek segíthetnek a betegségek eredményesebb kezelésében vagy megelőzésében a hiányzó fehérjék pótlásával, a károsak mennyiségének csökkentésével vagy éppen a szervezet védekezésének aktiválásával. A kísérlet azt igazolja, hogy ezek a vér-agy gátat átlépő, speciálisan erre a célra tervezett lipid nanorészecskék (BLNP-k) biztonságosan és hatékonyan juttathatják az mRNS-t az agyba. Ez lehetőséget teremthet az mRNS-alapú terápiák alkalmazására számos neurológiai és pszichiátriai rendellenesség esetén.
A kutatócsoport lipidek könyvtárát tervezte és tesztelte, hogy optimalizálják a vér-agy gáton való átjutás képességét. Egy sor szerkezeti és funkcionális elemzéssel azonosították az MK16 BLNP nevű vezető készítményt, amely lényegesen nagyobb mRNS-szállítási hatékonyságot mutatott, mint az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) által korábban jóváhagyott lipid nanorészecskék. Az egérmodelleket használó vizsgálatokban a BLNP platform sikeresen juttatta el a terápiás mRNS-eket az agyba, demonstrálva annak klinikai alkalmazási potenciálját.
„Lipid nanorészecske-rendszerünk fontos lépést jelent a központi idegrendszeri rendellenességek mRNS-alapú kezelésének kifejlesztésére irányuló erőfeszítésekben” – mondja Yizhou Dong, PhD, vezető szerző, immunológiai és immunterápiás professzor. „A tanulmány bizonyítja, hogy egy ilyen megközelítés életképes, és számos olyan betegségre adaptálható, ahol a génterápia vagy az mRNS-terápia szerepet játszhat.”
A kutatók megjegyzik, hogy további vizsgálatokra van szükség a hosszú távú biztonság és hatékonyság értékeléséhez, beleértve az FDA irányelveinek megfelelő toxikológiai vizsgálatokat is. A jövőbeni kutatások a klinikai alkalmazás technológiájának finomítására összpontosítanak.
[1] Az ALS esetén a központi idegrendszerben (az agyban és gerincvelőben) található motoneuronok elpusztulnak. Ennek következtében az akaratlagos izmok – amelyek többek között a mozgásért, beszédért, nyelésért és légzésért felelősek – gyengülnek, majd a betegség előrehaladtával le is állnak.