مولکول mRNA مهندسی‌شده، بدن شما را به یک کارخانه داروسازی تبدیل می‌کند!

بر اساس یک مطالعه جدید، mRNA مهندسی‌شده، سلول‌ها را به کارخانه‌های زیستی کوچکی تبدیل می‌کند که می‌توانند داروهایی را برای درمان موفقیت‌آمیز بیماری التهابی پوست و دو نوع سرطان تولید کنند. این فناوری، راه را برای درمان‌هایی هموار می‌کند که در آن‌ها، بدن بیماران داروهای مورد نیاز خود را می‌سازد.

RNA پیام‌رسان (mRNA) حاوی دستورالعمل‌هایی است که سلول را به سمت ساخت پروتئینی خاص با استفاده از مکانیزم‌های داخلی بدن هدایت می‌کند. بسیاری از مردم با mRNA به دلیل ارتباط آن با واکسن COVID-19 آشنا هستند، اما mRNA کاربردهای بالقوه‌ای فراتر از آن، از جمله به عنوان یک درمان مبتنی بر ژن برای طیف وسیعی از بیماری‌ها دارد.

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

دانیل سیگورت، استاد مهندسی زیست‌پزشکی و بیوشیمی در مرکز پزشکی دانشگاه تگزاس شعبه جنوب‌غربی و نویسنده همکار مطالعه، گفت:

به جای رفتن مکرر به بیمارستان یا کلینیک برای تزریقات، این تکنولوژی ممکن است روزی به بیمار اجازه دهد که درمان را یک بار در ماه در داروخانه یا حتی در خانه دریافت کند که باعث افزایش قابل‌توجه در کیفیت زندگی آن‌ها خواهد شد.

همزمان با پیشرفت‌های اخیر در تحقیقات mRNA، پیشرفت در زمینه ارائه درمان با استفاده از نانوذرات صورت گرفته است. با این حال، بیشتر تحقیقات به سمت تولید پروتئین‌هایی از سلول‌ها حرکت کرده است که می‌توانند مستقیماً در داخل سلول‌ها استفاده شوند یا به‌طور غیرمستقیم مسیرهای سلولی مانند مسیرهای مورد نیاز برای ویرایش ژن را تحریک کنند. در مطالعه فعلی، محققان رویکردی متفاوت را در پیش گرفتند و بر استخراج پروتئین‌های مهم از سلول‌ها تمرکز کردند تا بتوانند اثرات درمانی را در سایر نقاط بدن نیز اعمال کنند.

درون سلول‌ها، پپتیدهای سیگنال (SPs) به عنوان “برچسب‌های ارسال استعاری” (اصطلاح محققان) عمل می‌کنند تا پروتئین‌های تولید شده از دستورالعمل‌های ژنتیکی را به جایی که نیاز است هدایت کنند. برخی از SPها پروتئین‌ها را به قسمت‌های داخلی سلول مانند هسته و میتوکندری هدایت می‌کنند، در حالیکه برخی دیگر که به عنوان SPهای ترشحی شناخته می‌شوند، باعث ترشح پروتئین‌ها به فضای خارج سلولی می‌شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، محققان این فرضیه را مطرح کردند که یک SP مهندسی‌شده می‌تواند در کدگذاری mRNA کپی پیست شده تا باعث شود پروتئین‌هایی که معمولاً در فضای داخل سلولی محدود شده‌اند، به گردش درآیند.

آنها قطعه‌ای از mRNA را جدا کردند که SP ترشحی مشتق‌شده از فاکتور VII (پروتئینی که در لخته شدن خون نقش دارد) را تولید می‌کند. سپس این قطعه‌ی کدکننده SP را به چهار توالی مختلف mRNA که پروتئین‌های خاصی تولید می‌کنند متصل کردند:

• mCherry، یک پروتئین فلورسنت که نشانه‌ای بصری در هنگام ترشح آن از سلول‌ فراهم می‌کند
• اریتروپویتین، یک پروتئین انسانی که در تولید خون دخیل است
• اتانرسپت، یک پروتئین درمانی که برای درمان بیماری‌های التهابی استفاده می‌شود
• ضد-PD-L1، یک پروتئین درمانی دیگر که برای درمان سرطان استفاده می‌شود.

وقتی mRNAهای اصلاح‌شده در نانوذرات لیپیدی بسته‌بندی شده و در آزمایشگاه به سلول‌ها تحویل داده شدند، سلول‌ها پروتئین‌هایی دارای برچسب‌ SP، ساخته‌شده از این mRNAها را به مایع خارج سلولی ترشح کردند.

وقتی محققان موش‌های مبتلا به پسوریازیس، یک بیماری خودایمنی که باعث التهاب پوست می‌شود را با mRNA اصلاح‌شده همراه با کد مخصوص داروی اتانرسپت درمان کردند، نشانه‌های پوستی آن‌ها به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت. همچنین وقتی آن‌ها موش‌های مبتلا به سرطان روده و ملانومای متاستاتیک (نوعی سرطان پوست) را با mRNAهای اصلاح‌شده با کدکننده ضد-PD-L1 درمان کردند، رشد تومور به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت و موش‌ها دو برابر بیشتر از موش‌های درمان‌نشده زنده ماندند.

محققان بیان کردند که استفاده از طراحی نوکلئیک اسید مهندسی‌شده با پپتید سیگنال (SEND) برای ساخت و تحویل پروتئین‌های درمانی توسط مکانیزم‌های داخلی بدن ممکن است اثربخشی داروهای پروتئینی که در حال حاضر با از طریق تزریق مصرف می‌شوند را بهبود بخشد و به غلبه بر عوارض جانبی آن‌ها کمک کند. آن‌ها همچنین گفتند که داروهای تولید‌شده با استفاده از این تکنولوژی می‌توانند سلامت و کیفیت زندگی بیماران مبتلا به بیماری‌های التهابی، سرطان‌ها، اختلالات لخته شدن خون، دیابت و اختلالات ژنتیکی مختلف را بهبود ببخشد.

منبع: Newatlas