Trasformare i globuli rossi in versatili vettori di farmaci

L'ingegneria genetica dei globuli rossi per trasformarli in veicoli per la somministrazione di farmaci potrebbe aprire la porta a un vasto numero di nuove terapie. E poiché i globuli rossi maturi non trasportano alcun materiale genetico, porterebbero anche meno rischi per la sicurezza rispetto ad altre terapie geniche e cellulari. Questa è l'idea alla base della tecnologia svelata oggi da Rubio , azienda di 18 mesi fondata da iniziative di punta a Cambridge, Massachusetts.





L'immagine mostra globuli rossi geneticamente modificati cresciuti in coltura utilizzando la tecnologia proprietaria di Rubius.

Il primo farmaco di Rubius sarà per la fenilchetonuria, o PKU, una devastante malattia genetica che rende le persone con la malattia incapaci di digerire l'aminoacido fenilalanina, che si trova nella maggior parte degli alimenti ad alto contenuto proteico. Se non trattata, la PKU può portare a una serie di gravi problemi di salute tra cui danni cerebrali, ma l'unico modo per curarlo è con una dieta estremamente restrittiva.

L'azienda ha finora testato il farmaco PKU negli animali e nel sangue umano in laboratorio e mira a iniziare i test clinici il prossimo anno. Oltre alla terapia PKU, Rubius ha sviluppato oltre 50 diverse terapie a base di globuli rossi, afferma Avak Kahvejian , CEO dell'azienda e partner di Flagship. Dice che l'approccio potrebbe portare a terapie biologiche per una serie di problemi tra cui disturbi ematologici, malattie autoimmuni, malattie infettive e cancro.



La nuova tecnologia si basa sui recenti progressi nella capacità di modificare geneticamente e far crescere i globuli rossi umani dalle cellule staminali in coltura. Utilizzando tecniche di biologia molecolare consolidate, gli scienziati di Rubius possono progettare cellule progenitrici prelevate dal midollo osseo umano e far crescere cellule del sangue che producono proteine ​​terapeutiche specifiche sulla loro superficie o all'interno della cellula. Prima che diventino completamente maturi, i globuli rossi dei mammiferi espellono il loro materiale genetico, quindi come terapia sono più facili da controllare e meno rischiosi rispetto ad altre cellule staminali e terapie geniche, che possono portare a una crescita cellulare anormale e tumori.

I globuli rossi umani circolano fino a quattro mesi, il che significa che potrebbero potenzialmente costituire la base di terapie a lungo termine. Le cellule possono arrivare in qualsiasi parte del corpo attraverso il flusso sanguigno e possono proteggere l'agente terapeutico dal sistema immunitario, afferma Kahvejian.

Nel caso della PKU, i ricercatori hanno identificato enzimi che possono scomporre la fenilalanina, ma non puoi semplicemente iniettare un enzima nel flusso sanguigno, perché il corpo lo eliminerà rapidamente e potrebbe indurre una reazione immunitaria che renderebbe i trattamenti futuri con lo stesso enzima inutile, dice Harvey Lodish , professore di biologia e bioingegneria al MIT e membro del Whitehead Institute for Biomedical Research. Lodish, cofondatore scientifico e membro del consiglio di amministrazione di Rubius, afferma che l'ingegneria dei globuli rossi per produrre l'enzima desiderato risolve entrambi i problemi.



Lodish afferma che i test sugli animali suggeriscono che i globuli rossi ingegnerizzati possono essere una terapia molto potente per una serie di malattie. Dice che un lavoro non ancora pubblicato del suo laboratorio ha dimostrato che le cellule modificate per produrre un anticorpo contro una specifica tossina batterica rendono i topi resistenti a molte volte la dose letale di quella tossina.

Ci vogliono solo poche settimane per far crescere le cellule che producono una nuova proteina interessante, un processo che Kahvejian chiama prototipazione rapida. La società rimane a bocca aperta su quali terapie aggiuntive potrebbero essere in cantiere, ma Kahvejian afferma che il potenziale per nuovi farmaci a base di globuli rossi è limitato solo dalla tua immaginazione.

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