[Перевод] мРНК. Как превратить тело в фармацевтическую биофабрику?
В некоторых статьях ранее я писал о том, что идея нанороботов, как сконструированных стальных машин, но очень маленьких — переоценена. Нет смысла пытаться затащить в организм что-то извне, если у нас уже есть внутренние биороботы, и было бы неплохо прокачать их потенциал. Возможности мРНК доказывают это.
Элвин Тоффлер в книге «Футкрошок» писал о моменте стремительного накопления и распространения продуктов технологического прогресса. Рей Курцвейл же делает ставку на то, что технологическая сингулярность может настать в ближайшие 20–30 лет. Насколько точны эти сроки — я не знаю. Но вал исследований в области биотехнологий, нейросетей, имплантов только набирает обороты.
Суть исследования мРНК
Сконструированная мРНК трансформировала клетки в крошечные биофабрики, производящие лекарства для успешного лечения воспалительного заболевания кожи и двух типов рака. Технология постепенно прокладывает путь к терапии, при которой организм пациента сам вырабатывает необходимые лекарства.
Чем так любопытна мРНК?
Информационная РНК (мРНК) содержит инструкции, которые заставляют клетку производить определенный белок с помощью встроенного механизма. Многие знают о мРНК из-за ее связи с вакциной от COVID-19. Но мРНК обладает потенциалом, что распространяется за пределы этого использования. Вплоть до генетического лечения ряда заболеваний.
Недавно опубликованное исследование описывает пример такого использования. Исследователи из Юго-западного медицинского центра Техасского университета (UT) использовали сконструированную мРНК, чтобы побудить клетки секретировать собственные лекарства для успешного лечения псориаза и рака у мышей.
Вместо того, чтобы ходить в больницу или амбулаторную клинику для инфузий, эта технология позволит пациенту получать курс лечения, благодаря одной процедуре в месяц, что значительно повысит качество его жизни.
Дэниел Сигварт, профессор биомедицинской инженерии и биохимии в Юго-Западном университете Техаса и автор-корреспондент исследования.
Подобные исследования выглядят вдвойне любопытнее на фоне того, что уже вполне возможна генетическая корректировка когнитивных навыков.
Прогресс в работе с мРНК
В работе с мРНК, был достигнут прогресс в области доставки терапевтических средств с использованием наночастиц. Однако большая часть исследований была направлена на то, чтобы клетки генерировали белки, которые можно было бы использовать непосредственно внутри клеток или же косвенно запускать пути, что необходимы для редактирования генов. Но исследователи пошли дальше:
Суть исследования в том, как извлечь эти важные белки из клеток, чтобы они могли оказывать терапевтический эффект в других частях тела.
Внутри клеток сигнальные пептиды (SP) действуют как «метафорические транспортные этикетки» — это термин исследователей. Такие этикетки направляют белки, произведенные по генетическим инструкциям, туда, где эти белки востребованы.
Некоторые SP направляют белки во внутренние части клетки, такие как ядро и митохондрии, тогда как другие — секреторные SP — выбрасывают секрецию белков во внеклеточное пространство.
Учитывая это, исследователи выдвинули гипотезу, что сконструированный SP можно скопировать и вставить в код мРНК, чтобы заставить белки, которые обычно ограниченные внутриклеточным пространством, участвовать и во внешней циркуляции.
Использование мРНК на практике
Ученые выделили часть мРНК, которая производит секреторный SP, полученный из фактора VII, белка, участвующего в свертывании крови. Затем они присоединили этот кодирующий SP кусочек мРНК к четырем различным последовательностям мРНК, которые производили определенные белки:
mCherry, флуоресцентный белок, который дает визуальную подсказку о том, какие клетки создавали новые белки.
Эритропоэтин, человеческий белок, участвующий в выработке крови.
Этанерцепт, терапевтический белок, используемый для лечения воспалительных заболеваний.
Анти-PD-L1, другой терапевтический белок, используемый для лечения рака.
Когда модифицированные мРНК были упакованы в липидные наночастицы и доставлены в клетки в лабораторных условиях, лабораторные клетки секретировали белки с меткой SP в жидкость за пределами клетки.
Аугментированные мРНК мыши
Исследователи применили технологию, чтобы лечить мышей с псориазом. Это аутоиммунное заболевание, вызывающее воспаление кожи. Модифицированная мРНК кодировала синтез лекарства этанерцепт, и кожные бляшки мышей значительно уменьшились.
Ученые переключились на мышей с раком толстой кишки и метастатической меланомой. Использовали модифицированную мРНК, кодирующую анти-PD-L1. Как результат, рост опухоли значительно снизился, а мыши жили в два раза дольше, чем мыши без лечения.
Исследователи заявили, что использование технологии Signal peptide Engineered Nucleic acid Design (SEND) повышает эффективность и помогает преодолеть побочные эффекты, связанные с белковыми препаратами, которые в настоящее время вводятся путем инфузии.
Они заявили, что препараты, произведенные с использованием этой технологии, могут улучшить здоровье и качество жизни пациентов с воспалительными заболеваниями, раком, нарушениями свертываемости крови, диабетом и различными генетическими нарушениями.
Кто знает, может вокруг этой технологии будет воздвигнута новая модель интеллекта?
Больше материалов про технологии, мозг, сознание и не только — выходит в телеграм канале. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!
