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Nano RNA consegna
Un modo sperimentale e potenzialmente potente per combattere la malattia, chiamato interferenza dell'RNA (RNAi), potrebbe ora essere più vicino alla realtà, poiché i ricercatori del MIT e di Alnylam, un'azienda biotecnologica con sede a Cambridge, MA, hanno affrontato un ostacolo chiave per fornire efficacemente il trattamento alle cellule mirate. I ricercatori riportano un metodo per sintetizzare rapidamente più di mille diverse molecole simili a lipidi e selezionarle per la loro capacità di fornire brevi molecole di RNA alle cellule. Hanno dimostrato che alcuni di questi agenti di consegna sono 10 volte più efficaci nel fornire l'RNA rispetto ai metodi precedenti.
Giocare i numeri: Un nuovo metodo di sintesi ha permesso di produrre rapidamente più di mille nuove molecole simili a lipidi; alcune delle fiale contenenti le molecole sono mostrate qui. Alcune delle molecole si sono dimostrate efficaci nel fornire nuovi trattamenti a base di RNA.
L'RNAi, scoperto per la prima volta nel 1998, ha attirato una notevole attenzione come potenziale trattamento per un'ampia gamma di disturbi, tra cui cancro, infezioni virali, malattie genetiche e persino attacchi di cuore. Brevi filamenti di RNA introdotti nel citoplasma delle cellule bloccano l'azione di geni specifici, lasciando inalterati altri meccanismi cellulari. Questo offre agli scienziati uno strumento preciso per fermare l'espressione di proteine specifiche associate alla malattia. Vuoi spegnere solo il gene cattivo, nient'altro, dice Robert Langer , un professore di ingegneria chimica al MIT che ha guidato il lavoro per lo sviluppo dei nuovi agenti di consegna. La maggior parte dei farmaci ha effetti collaterali, in parte a causa della mancanza di questo tipo di specificità. Langer è membro del comitato consultivo scientifico di Alnylam. Il lavoro è stato pubblicato questa settimana in Biotecnologie naturali .
Ma dal 2001, quando l'RNAi è stato dimostrato per la prima volta nei mammiferi, solo sei terapie basate sull'RNAi hanno raggiunto gli studi clinici e nessuna è stata ancora approvata per l'uso. Una grande cosa che frena la terapia con RNAi, dice Langer, è la mancanza di un meccanismo di somministrazione efficace. Se l'RNA viene introdotto nel flusso sanguigno, il corpo attacca rapidamente l'RNA e gli impedisce di raggiungere il citoplasma delle cellule malate. I progressi nella ricerca di nuovi agenti di consegna sono stati un processo lento e scrupoloso.
I ricercatori del MIT, tuttavia, hanno sviluppato un modo per produrre più di mille diversi agenti di consegna in parallelo utilizzando un semplice processo chimico in un'unica fase. E ciò ha permesso al team di scoprire rapidamente molecole di consegna efficaci, tra cui molte che hanno sorpreso i ricercatori. Non ci saremmo necessariamente seduti e abbiamo detto, questa è una struttura che funzionerà, afferma Daniel Anderson, ricercatore associato presso il David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT. È stato solo creando e testando più di mille che siamo riusciti ad arrivare in quel posto.
I ricercatori hanno iniziato con l'osservazione che alcune molecole lipidiche avevano proprietà che le rendevano attraenti per la fornitura di RNA. Poiché erano difficili da sintetizzare, il team si è rivolto a molecole a base di ammina che erano simili in molti modi, ma più facili da realizzare. Combinando molecole amminiche con alchil-acrilati e alchil-acrilammidi, i ricercatori sono stati in grado di produrre più di mille diverse molecole simili a lipidi. Queste molecole hanno proprietà che le fanno assemblare in capsule su nanoscala chiamate liposomi, che possono incapsulare molecole di RNA. I ricercatori hanno quindi testato la capacità dei liposomi di fornire RNA al citoplasma delle cellule utilizzando un metodo di screening che hanno sviluppato che prevede il blocco della bioluminescenza nelle cellule geneticamente modificate.
Nei test sui topi, i migliori di questi agenti di rilascio erano 10 volte più efficaci nel fornire l'RNA per il trattamento di un disturbo respiratorio, rispetto ai metodi esistenti che forniscono l'RNA direttamente ai polmoni senza che fosse incapsulato. I ricercatori hanno anche dimostrato che gli agenti hanno funzionato per fornire l'RNA attraverso il flusso sanguigno al fegato e a vari tessuti. Inoltre, i test iniziali sui primati hanno mostrato risultati promettenti. Forse la cosa più importante, dice Anderson, è il fatto che il team può realizzare diverse varianti di un agente di consegna, il che potrebbe rendere più probabile che uno di loro sopravviva a tutte le fasi degli studi clinici.
I ricercatori stanno lavorando con Alnylam , che sposterà gli agenti di consegna verso gli studi clinici. Stanno anche continuando a selezionare nuove varianti delle molecole per trovare quelle che funzionano meglio e stanno testando l'efficacia degli agenti di consegna per colpire diverse malattie e per fornire diverse terapie oltre all'RNA.