Suche
Mein Konto
MikroRNA i Nagroda Nobla: czy kiedykolwiek przydadzą się jako leki?
Nagroda Nobla w dziedzinie mikroRNA rodzi pytania: kiedy te odkrycia molekularne zostaną wykorzystane jako leki?
MikroRNA i Nagroda Nobla: czy kiedykolwiek przydadzą się jako leki?
Nagroda Nobla: zaznaczona. Rewolucja medyczna: Wciąż otwarta.
Komitetowi Nagrody Nobla zajęło trzydzieści lat odkrycie maleńkich cząsteczek RNA Aktywność genów regulują w naszych komórkach. Jednak przekształcenie tych fascynujących „mikroRNA” w leki zajmie jeszcze więcej czasu.
7 października przyznano Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny przyznano dwóm naukowcom, którzy opracowali mikroRNA odkryta i scharakteryzowana po raz pierwszy u nicienia Caenorhabditis elegans. Od tego odkrycia w 1993 r. badacze odkryli w ludzkim genomie setki mikroRNA – niektóre z nich mają obiecujące zastosowania, takie jak leczenie raka lub zapobieganie chorobom serca.
Jednak jak dotąd żaden lek na bazie mikroRNA nie został zatwierdzony przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków, agencję służącą jako punkt odniesienia w wielu krajach, a według Franka Slacka, który bada mikroRNA w Beth Israel Deaconess Medical Center w Bostonie, branża ta znajduje się obecnie w „trochę słabym okresie”.
Jednak to może wkrótce się zmienić: „Potencjał istnieje. Technologia jest ulepszana” – mówi Slack. „I uwaga Nagrodę Nobla jest naprawdę pozytywne – ponownie wzbudzi zainteresowanie.”
Rosnące ambicje
Kiedy w latach 90. po raz pierwszy zetknął się z mikroRNA, leczenie chorób nie było dla Slacka priorytetem. W tym czasie pracował w laboratorium Garry'ego Ruvkuna w Massachusetts General Hospital w Bostonie, gdzie on, Ruvkun i inni odkryli drugie znane mikroRNA, zwane let-7, również u nicieni 1. Ruvkun podzielił się w tym roku Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny z Victorem Ambrosem ze szkoły medycznej Chan Medical School na Uniwersytecie Massachusetts w Worcester.
W latach 90. badacze zainteresowali się mikroRNA, ponieważ reprezentowały one nowy sposób regulacji aktywności genów – powiedział Slack. Ale jego ambicje wzrosły, gdy on i jego koledzy zdali sobie sprawę, że let-7 jest również częścią ludzkiego genomu 2 i może potencjalnie pomóc w zapobieganiu nowotworom 3. „Naprawdę zaczęliśmy myśleć, że może to mieć zastosowania medyczne” – mówi Slack. „Pierwsze badanie kliniczne odbyło się bardzo szybko”.
Może trochę za szybko – mówi.
W pierwszym badaniu przetestowano mikroRNA podobny do let-7, zwany miR-34, który miał również potencjał zapobiegania nowotworom. Badania na myszach chorych na raka płuc wykazały, że podanie cząsteczki podobnej do miR-34 na początku choroby może spowolnić rozwój nowotworu 4. Jednak w tamtym momencie badacze niewiele wiedzieli o tym, jak pakować leki RNA, aby uniknąć niebezpiecznej reakcji immunologicznej, ani o tym, jak najlepiej dostarczyć je we właściwe miejsce w organizmie człowieka.
W rezultacie klinicyści musieli podawać niezwykle wysokie dawki mikroRNA do krwiobiegu uczestników badania. Wywołało to reakcję immunologiczną i cztery osoby zmarły. Badanie zostało zatrzymane.
Wszędzie rozczarowania
Od tego czasu badacze akademiccy i przemysłowi nauczyli się, jak pakować lub modyfikować cząsteczki RNA, aby można je było bezpiecznie dostarczać w niższych dawkach do określonych narządów, powiedziała Anastasia Khvorova, biolog chemiczny na Uniwersytecie Massachusetts Chan Medical School.
Ale badanie miR-34 nie było jedynym rozczarowaniem na drodze do przekształcenia mikroRNA w lek. Kolejna miała miejsce, gdy naukowcy z Santaris Pharma w San Diego w Kalifornii przetestowali terapię mającą na celu zmniejszenie ekspresji ludzkiego mikroRNA wykorzystywanego przez wirusa zapalenia wątroby typu C do infekowania komórek wątroby. Wstępne wyniki u ludzi wydawały się pozytywne 5. „To był kamień milowy” – mówi Sakari Kauppinen, która studiuje medycynę opartą na RNA na Uniwersytecie Aalborg w Kopenhadze i pracowała w zespole w Santaris.
Podczas gdy naukowcy świętowali, inna firma ogłosiła, że opracowała bardziej konwencjonalne leczenie wirusowego zapalenia wątroby typu C. Santaris porzucił metody mikroRNA ze strachu, że nie będzie w stanie konkurować, powiedział Slack.
Pomimo tych falstartów istnieją podstawy, aby spodziewać się, że leki oparte na mikroRNA nadejdą w odpowiednim momencie, mówi Khvorova.
Naukowcy opracowują terapie mikroRNA w leczeniu padaczki, otyłości i raka. Na znak zaufania do mikroRNA firma farmaceutyczna Novo Nordisk z Bagsvaerd w Danii zgodziła się w marcu zapłacić do 1 miliarda euro (1,1 miliarda dolarów) na zakup firmy o nazwie Cardior Pharmaceuticals z siedzibą w Hanowerze w Niemczech. Firma Cardior prowadzi badanie II fazy nad inhibitorem mikroRNA przeznaczonym do leczenia niewydolności serca.
Nadchodzi punkt zwrotny?
Innym powodem, dla którego można spodziewać się sukcesu w przypadku mikroRNA, jest to, że inne leki na bazie RNA zostały zatwierdzone i działają w oparciu o bardzo podobny mechanizm, mówi Khvorova. Leki te, przeznaczone do leczenia takich schorzeń, jak wysoki poziom cholesterolu, opierają się na technice zwanej Interferencja RNA, w celu zmniejszenia aktywności docelowego genu. Jednak różnica między nimi a mikroRNA polega na tym, że mikroRNA są wytwarzane naturalnie przez organizm i często wpływają na aktywność wielu genów, dodaje Khvorova. Oznacza to, że konieczne są dokładne badania laboratoryjne, aby upewnić się, że podniesienie lub obniżenie naturalnego mikroRNA nie spowoduje niepożądanych skutków ubocznych.
Z biegiem lat zgromadzono wiele danych dotyczących mikroRNA, mówi Khvorova, a pole może zbliżać się do punktu krytycznego. „Jest opóźniony, ale nadchodzi” – mówi. „Jestem przekonany, że istnieje kilka programów, które prawdopodobnie pozwolą na produkcję narkotyków”.
Tymczasem Slack, który był konsultantem i założycielem kilku firm zajmujących się opracowywaniem terapii mikroRNA, powrócił do miR-34 lata później. Wyposażony w lepsze sposoby leczenia organizmu, ma nadzieję, że zdolność mikroRNA do jednoczesnego oddziaływania na wiele genów zaangażowanych w obronę nowotworu może pomóc w przypadku szczególnie trudnych w leczeniu nowotworów, takich jak rak trzustki.
„Nigdy się nie poddałem” – mówi.
-
Reinhart, B.J. i in. Natura 403, 901-906 (2000).
-
Pasquinelli, A.E. i in. Natura 408, 86–89 (2000).
-
Johnson, SM i in. Komórka 120, 635–647 (2005).
-
Trang, P. i in. Mol. Tam. 19, 1116–1122 (2011).
-
Janssen, H.L.A. i in. New Engl J Med 368, 1685–1694 (2013).