MicroRNAS a Nobelova cena: Budou někdy užitečné jako léky?

MicroRNAS a Nobelova cena: Budou někdy užitečné jako léky?

Nobelova cena: Zkontrolováno. Lékařská revoluce: Stále otevřená.

Objevení drobných molekul RNA trvalo třicet let, než komise Nobelovy ceny Genová aktivita regulovat v našich buňkách. Převod těchto fascinujících „mikroRNA“ na drogy však bude trvat ještě déle.

7. října byla udělena Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu uděleno dvěma vědcům, kteří vyvinuli mikroRNAS objeveno a charakterizováno poprvé v nematodové caenorhabditis elegans. Od tohoto objevu v roce 1993 vědci našli v lidském genomu stovky mikroRNA - některé s slibnými aplikacemi, jako je léčba rakoviny nebo prevence srdečních chorob.

Americká správa potravin a léčiv však doposud však nebyla schválena žádné léky na bázi mikroRNA, agentura, která slouží jako měřítko v mnoha zemích a průmysl je v současné době v „trochu slabém období“, podle Frank Slack, který studuje MicroRNA v Beth Israel Deaconess Medical Center v Bostonu v Massachusetts.

To by se však brzy mohlo změnit: „Potenciál je tam. Technologie se zlepšuje,“ říká Slack. "A pozornost skrz." Nobelova cena je opravdu pozitivní - znovu to vyvolá zájem. “

Rostoucí ambice

Léčba onemocnění nebyla prioritou Slacka, když poprvé narazil na mikroRNA v 90. letech. V té době pracoval v laboratoři Garryho Ruvkuna v Massachusetts General Hospital v Bostonu, kde on, Ruvkun a další objevili druhý známou mikroRNA, nazvanou Let-7, také v Nematodes 1. Ruvkun letos sdílel Nobelovu cenu v medicíně s Victor Ambros z University of Massachusetts Chan Medical School ve Worcesteru.

V 90. letech se vědci zajímali o mikroRNA, protože představovali nový způsob regulace genové aktivity, řekl Slack. Jeho ambice však rostly, když si on a jeho kolegové uvědomili, že Let-7 byl také součástí lidského genomu 2 a mohl by potenciálně pomoci zabránit rakovině 3. "Opravdu jsme si začali myslet, že by to mohlo mít lékařské aplikace," říká Slack. "První klinická hodnocení přišla velmi rychle."

Možná trochu příliš rychle, říká.

Tato první studie testovala mikroRNA podobnou LET-7 zvané miR-34, která také měla potenciál odvrátit rakovinu. Studie u myší s rakovinou plic ukázaly, že podávání molekuly podobné miR-34 na začátku onemocnění by mohlo zpomalit nádory 4. V tomto okamžiku však vědci věděli jen málo o tom, jak zabalit léky na RNA, aby se zabránilo nebezpečné imunitní reakci nebo jak je nejlépe dodat na správné místo v lidském těle.

Výsledkem je, že lékaři museli podávat neobvykle vysoké dávky mikroRNA do krevního řečiště účastníků studie. To spustilo imunitní reakci a čtyři lidé zemřeli. Studie byla zastavena.

Zklamání všude

Od těchto prvních dnů se vědci v akademické obci a průmyslu naučili, jak zabalit nebo upravit molekuly RNA, aby mohly být dodány bezpečně a v nižších dávkách do konkrétních orgánů, uvedla Anastasia Khvorova, chemická biologka na lékařské fakultě University of Massachusetts Chan.

Studie miR-34 však nebyla jediným zklamáním na cestě k přeměně mikrorony na lék. Další přišel, když vědci v Santaris Pharma v San Diegu v Kalifornii testovali terapii zaměřenou na snížení exprese lidské mikroRNA používané virem hepatitidy C k infekci jaterních buněk. Počáteční výsledky u lidí se zdály být pozitivní 5. "Byl to milník," říká Sakari Kauppinen, který studuje medicínu založenou na RNA na Aalborg University v Kodani a pracoval na týmu v Santaris.

Zatímco vědci slavili, jiná společnost oznámila, že vyvinula konvenční léčbu hepatitidy C. Santaris opuštěné mikroRNA přístupy ze strachu z toho, že nebude schopna soutěžit, řekl Slack.

Navzdory těmto nepravdivým začátkům existuje každý důvod očekávat, že léky na bázi mikroRNA budou mít svůj okamžik, říká Khvorova.

Vědci vyvíjejí terapie mikroRNA k léčbě epilepsie, obezity a rakoviny. Ve znamení důvěry v mikroRNAS, drogová společnost Novo Nordisk v Bagsvaerdu v Dánsku, v březnu souhlasila s tím, že zaplatí až 1 miliardu EUR (1,1 miliardy USD) na nákup společnosti s názvem Cardior Pharmaceuticals v Německu Hanover. Kardií provádí studii fáze II inhibitoru mikroRNA určeného k léčbě srdečního selhání.

Přichází bod obratu?

Dalším důvodem, proč očekávat úspěch pro mikroRNAS, je to, že byly schváleny další léky na bázi RNA a pracují s velmi podobným mechanismem, říká Khvorova. Tyto léky, které jsou určeny k léčbě podmínek, jako je vysoký cholesterol, jsou založeny na technice nazvané Interference RNA, snížit aktivitu cíleného genu. Jeden rozdíl mezi nimi a mikroRNA je však to, že mikroRNA jsou přirozeně produkovány tělem a často ovlivňují aktivitu mnoha genů, dodává Khvorova. To znamená, že pečlivé laboratorní studie jsou nezbytné k zajištění toho, aby zvyšování nebo snížení přírodní mikroRNA nezpůsobilo nežádoucí vedlejší účinky.

V průběhu let se toto tělo dat microRNA nahromadilo, říká Khvorova a pole se může blíží bodu převrácení. "Je to zaostává, ale přichází to," říká. "Jsem přesvědčen, že existuje několik programů, které pravděpodobně vyrábějí drogy."

Mezitím se Slack, který konzultoval a založil několik společností zapojených do rozvoje mikroRNA terapií, se vrátil na MiR-34 let později. Doufá, že schopnost MicroRNA, která je vybavena lepšími způsoby, jak doručit léčbu v těle, doufá, že by schopnost MicroRNA ovlivnila více genů podílejících se na obraně nádoru, která by mohla pomoci zvláště obtížně léčbě rakoviny, jako je rakovina pankreatu.

"Nikdy jsem se nevzdal," říká.

1. Reinhart, B.J. a kol. Nature 403, 901-906 (2000).

   Článek  
   PubMed  
   Google Scholar  

2. Pasquinelli, A.E. a kol. Nature 408, 86–89 (2000).

   Článek  
   PubMed  
   Google Scholar  

3. Johnson, S.M. et al. Cell 120, 635–647 (2005).

   Článek  
   PubMed  
   Google Scholar  

4. Trang, P. a kol. Mol. Trad. 19, 1116–1122 (2011).

   Článek  
   PubMed  
   Google Scholar  

5. Janssen, H.L.A. et al. New Engl J Med 368, 1685–1694 (2013).

   Článek  
   PubMed  
   Google Scholar  

Stáhnout odkazy