Suche
Mein Konto
MicroRNAs og Nobelprisen: Vil de noen gang være nyttige som medisiner?
Nobelprisen for mikroRNA reiser spørsmål: Når vil disse molekylære funnene brukes som medikamenter?
MicroRNAs og Nobelprisen: Vil de noen gang være nyttige som medisiner?
Nobelpris: Sjekket av. Medisinsk revolusjon: Fortsatt åpen.
Det tok tretti år for en Nobelprisutvalg å oppdage bittesmå RNA -molekyler Genaktivitet regulere i cellene våre. Å konvertere disse fascinerende “mikroRNAs” til medisiner vil imidlertid ta enda lengre tid.
7. oktober ble Nobelprisen i fysiologi eller medisin tildelt Tildelt til to forskere som utviklet mikroRNAs oppdaget og karakterisert for første gang i nematoden Caenorhabditis elegans. Siden den oppdagelsen i 1993 har forskere funnet hundrevis av mikroRNA i det menneskelige genomet - noen med lovende applikasjoner, for eksempel å behandle kreft eller forhindre hjertesykdom.
Men så langt har ingen mikroRNA-baserte medisiner blitt godkjent av U.S. Food and Drug Administration, et byrå som fungerer som et mål i mange land, og industrien er for tiden i en "bit av en svak periode," ifølge Frank Slack, som studerer MicroRNA ved Beth Israel Deaconess Medical Center i Boston, Massachusetts.
Imidlertid kan det snart endre seg: "Potensialet er der. Teknologien forbedrer seg," sier Slack. “Og oppmerksomheten gjennom Nobelprisen er virkelig positivt - det vil vekke interesse igjen. ”
Voksende ambisjoner
Å behandle sykdom var ikke en prioritet for Slack da han først kom over mikroRNA på 1990 -tallet. På den tiden jobbet han i Garry Ruvkuns laboratorium ved Massachusetts General Hospital i Boston, hvor han, Ruvkun og andre oppdaget den nest kjente MicroRNA, kalt Let-7, også i Nematodes 1. Ruvkun delte Nobelprisen i medisin i år med Victor Ambros fra University of Massachusetts Chan Medical School i Worcester.
På 1990 -tallet var forskere interessert i mikroRNA fordi de representerte en ny måte å regulere genaktivitet, sa Slack. Men ambisjonene hans vokste da han og kollegene innså at Let-7 også var en del av det menneskelige genomet 2 og kan potensielt bidra til å forhindre kreft 3. "Vi begynte virkelig å tro at dette kunne ha medisinske applikasjoner," sier Slack. "Den første kliniske studien kom veldig raskt etter det."
Kanskje litt for fort, sier han.
Denne første studien testet en mikroRNA som ligner på Let-7 kalt miR-34, som også hadde potensial til å avverge kreft. Studier på mus med lungekreft viste at administrering av et molekyl som ligner på miR-34 tidlig i sykdommen kan redusere svulster 4. Men på det tidspunktet visste forskere lite om hvordan de skulle pakke RNA -medisiner for å unngå en farlig immunreaksjon eller hvordan de best kan levere dem til rett sted i menneskekroppen.
Som et resultat måtte klinikere administrere uvanlig høye doser av mikroRNA inn i studiedeltakernes blodomløp. Dette utløste en immunreaksjon og fire mennesker døde. Studien ble stoppet.
Skuffelser overalt
Siden de første dagene har forskere innen akademia og industri lært å pakke eller modifisere RNA -molekyler slik at de kan leveres trygt og i lavere doser til spesifikke organer, sa Anastasia Khvorova, en kjemisk biolog ved University of Massachusetts Chan Medical School.
Men miR-34-studien var ikke den eneste skuffelsen på veien for å gjøre MicroRNA til et medikament. En annen kom da forskere ved Santaris Pharma i San Diego, California, testet en terapi som hadde som mål å redusere uttrykket av en human microRNA brukt av hepatitt C -viruset for å infisere leverceller. De første resultatene på mennesker så ut til å være positive 5. "Det var en milepæl," sier Sakari Kauppinen, som studerer RNA-basert medisin ved Aalborg University i København og jobbet på teamet på Santaris.
Mens forskerne feiret, kunngjorde et annet selskap at det hadde utviklet en mer konvensjonell behandling for hepatitt C. Santaris forlot MicroRNA -tilnærminger av frykt for ikke å kunne konkurrere, sa Slack.
Til tross for disse falske startene, er det all grunn til å forvente at MicroRNA-baserte medisiner vil ha sitt øyeblikk, sier Khvorova.
Forskere utvikler mikroRNA -terapier for å behandle epilepsi, overvekt og kreft. I et tegn på tillit til mikroRNAs, ble medikamentfirmaet Novo Nordisk i Bagsvaerd, Danmark, i mars enige om å betale opptil 1 milliard euro (1,1 milliarder dollar) for å kjøpe et selskap som heter Cardior Pharmaceuticals i Hannover, Tyskland. Cardior gjennomfører en fase II -studie av en microRNA -hemmer designet for å behandle hjertesvikt.
Et vendepunkt kommer?
En annen grunn til å forvente suksess for mikroRNA er at andre RNA-baserte medisiner er godkjent og jobber med en veldig lignende mekanisme, sier Khvorova. Disse medisinene, designet for å behandle tilstander som høyt kolesterol, er basert på en teknikk som heter RNA -interferens, for å redusere aktiviteten til et målrettet gen. En forskjell mellom dem og mikroRNA er imidlertid at mikroRNA produseres naturlig av kroppen og ofte påvirker aktiviteten til mange gener, legger Khvorova til. Dette betyr at nøye laboratoriestudier er nødvendige for å sikre at å heve eller senke en naturlig mikroRNA ikke forårsaker uønskede bivirkninger.
Gjennom årene har dette organet av MicroRNA -data samlet seg, sier Khvorova, og feltet nærmer seg et tippepunkt. "Det henger etter, men det kommer," sier hun. "Jeg er sikker på at det er flere programmer som sannsynligvis vil produsere medisiner."
I mellomtiden kom Slack, som har konsultert for og grunnlagt flere selskaper involvert i å utvikle MicroRNA-terapier, tilbake til miR-34 år senere. Utstyrt med bedre måter å levere behandlingen i kroppen, håper han at MicroRNAs evne til samtidig å påvirke flere gener som er involvert i tumorforsvar kan bidra til spesielt vanskelig å behandle kreftbehandling, for eksempel kreft i bukspyttkjertelen.
"Jeg ga aldri opp," sier han.
-
Reinhart, B. J. et al. Nature 403, 901-906 (2000).
-
Pasquinelli, A.E. et al. Nature 408, 86-89 (2000).
-
Johnson, S.M. et al. Cell 120, 635–647 (2005).
-
Trang, P. et al. Mol. Ther. 19, 1116–1122 (2011).
-
Janssen, H.L.A. et al. New Engl J Med 368, 1685–1694 (2013).