Suche
Mein Konto
MikroRNA in Nobelova nagrada: Ali bodo kdaj koristne kot zdravila?
Nobelova nagrada za mikroRNA postavlja vprašanja: Kdaj bodo ta molekularna odkritja uporabljena kot droga?
MikroRNA in Nobelova nagrada: Ali bodo kdaj koristne kot zdravila?
Nobelova nagrada: Preverjeno. Medicinska revolucija: še vedno odprta.
Trideset let je trajalo, da je Nobelova nagradna komisija odkrila drobne molekule RNA Genska aktivnost urejati v naših celicah. Vendar pa bo pretvorbo teh očarljivih "mikroRNA" v droge trajalo še dlje.
7. oktobra je bila nagrajena z Nobelovo nagrado iz fiziologije ali medicine podeljena dvema znanstvenikom, ki sta razvila mikroRNA odkrili in označeni prvič v ogorčici Caenorhabditis elegans. Od tega odkritja leta 1993 so raziskovalci našli na stotine mikroRNA v človeškem genomu - nekateri z obetavnimi aplikacijami, na primer zdravljenje raka ali preprečevanje srčnih bolezni.
Toda doslej ni odobrila ameriška uprava za hrano in zdravila, ki temelji na mikroRNA, agencija, ki služi kot merilo v mnogih državah, in industrija je trenutno v "šibkem obdobju", pravi Frank Slack, ki študira MicroRNA v Beth Israel Deaconess Medical Center v Bostonu v Massachusettsu.
Vendar bi se to lahko kmalu spremenilo: "potencial je tam. Tehnologija se izboljšuje," pravi Slack. »In pozornost skozi Nobelova nagrada je res pozitivno - spet bo sprožilo zanimanje. "
Rastoče ambicije
Zdravljenje bolezni ni bilo prednostna naloga Slacka, ko je v devetdesetih letih prvič naletel na mikroRNA. Takrat je delal v laboratoriju Garryja Ruvkuna v Splošni bolnišnici v Massachusettsu v Bostonu, kjer so on, Ruvkun in drugi odkrili drugo znano mikroRNA, imenovano Let-7, tudi v ogorčkih 1. Ruvkun je letos delil Nobelovo nagrado v medicini z Victor Ambrosom z medicinske šole Univerze v Massachusettsu Chan v Worcesterju.
V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so raziskovalce zanimali mikroRNA, ker so predstavljali nov način za uravnavanje genske aktivnosti, je dejal Slack. Toda njegove ambicije so rasle, ko je s sodelavci spoznal, da je LeT-7 tudi del človeškega genoma 2 in bi lahko pomagal preprečiti raka 3. "Resnično smo začeli razmišljati, da bi to lahko imelo medicinske aplikacije," pravi Slack. "Prvo klinično preskušanje je prišlo zelo hitro po tem."
Mogoče malo prehitro, pravi.
Ta prva študija je preizkusila mikroRNA, podobno LET-7, imenovanem miR-34, ki je lahko tudi preprečil raka. Študije na miših s pljučnim rakom so pokazale, da lahko dajanje molekule, podobne miR-34, zgodaj pri bolezni upočasniti tumorje 4. Toda v tistem trenutku so raziskovalci vedeli malo o tem, kako pakirati zdravila RNA, da bi se izognili nevarni imunski reakciji ali kako jih najbolje dostaviti na pravo mesto v človeškem telesu.
Kot rezultat tega so morali kliniki v krvni obtok udeležencev študije dajati nenavadno visoke odmerke mikroRNA. To je sprožilo imunsko reakcijo in umrle štiri osebe. Študija je bila ustavljena.
Razočaranja povsod
Od tistih zgodnjih dni so se raziskovalci v akademiji in industriji naučili pakirati ali spreminjati molekule RNA, tako da jih je mogoče varno dostaviti in z nižjimi odmerki do določenih organov, je povedala Anastasia Khvorova, kemična biologinja na medicinski šoli Univerze v Massachusettsu.
Toda študija miR-34 ni bila edino razočaranje na poti do pretvorbe mikroRNA v zdravilo. Druga je prišla, ko so raziskovalci v Santaris Pharma v San Diegu v Kaliforniji testirali terapijo, katere cilj je zmanjšati izražanje človeške mikroRNA, ki ga virus hepatitisa C uporablja za okužbo jetrnih celic. Zdi se, da so začetni rezultati pri ljudeh pozitivni 5. "To je bil mejnik," pravi Sakari Kauppinen, ki študira zdravilo na osnovi RNA na univerzi Aalborg v Kopenhagnu in dela v ekipi v Santarisu.
Medtem ko so raziskovalci praznovali, je drugo podjetje sporočilo, da je razvilo konvencionalno zdravljenje hepatitisa C. Santaris je opustilo pristope mikroRNA iz strahu, da ne bi mogel tekmovati, je dejal Slack.
Kljub tem lažnim začetkom obstaja vsak razlog, da pričakujemo, da bodo mamila na osnovi mikroRNA imela svoj trenutek, pravi Khvorova.
Raziskovalci razvijajo mikroRNA terapije za zdravljenje epilepsije, debelosti in raka. V znamenju zaupanja v mikroRNA, podjetja za droge Novo Nordisk v Bagsvaerdu na Danskem se je marca dogovorila, da bo plačala do 1 milijardo evrov (1,1 milijarde dolarjev) za nakup podjetja, imenovanega Cardior Pharmaceuticals v Hanoverju v Nemčiji. Cardior izvaja študijo faze II mikroRNA zaviralca, zasnovanega za zdravljenje srčnega popuščanja.
Prihaja prelomnica?
Drug razlog za pričakovanje uspeha za mikroRNA je, da so bila odobrena druga zdravila na osnovi RNA in sodeluje z zelo podobnim mehanizmom, pravi Khvorova. Ta zdravila, zasnovana za zdravljenje stanj, kot je visok holesterol, temeljijo na tehniki, imenovani Motnje RNA, za zmanjšanje aktivnosti ciljanega gena. Vendar je ena razlika med njima in mikroRNA ta, da mikroRNA naravno proizvaja telo in pogosto vpliva na aktivnost mnogih genov, dodaja Khvorova. To pomeni, da so potrebne skrbne laboratorijske študije, da se zagotovi, da dvig ali znižanje naravne mikroRNA ne povzroča neželenih stranskih učinkov.
Skozi leta se je to telo mikroRNA nabralo, pravi Khvorova, polje pa se bo morda bližalo prelomni točki. "Zaostaja, vendar prihaja," pravi. "Prepričan sem, da obstaja več programov, ki bodo verjetno proizvajali droge."
Medtem se je Slack, ki se je posvetoval in ustanovil več podjetij, ki sodelujejo pri razvoju mikroRNA terapij, vrnil v miR-34 let pozneje. Opremljen je z boljšimi načini za zdravljenje telesa, upa, da bi lahko mikroRNA sposobnost hkratnega vpliva na več genov, ki sodelujejo pri obrambi tumorja, pomagala pri še posebej težko zdravljenih rakih, kot je rak trebušne slinavke.
"Nikoli nisem obupal," pravi.
-
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. Celica 120, 635–647 (2005).
-
Trang, P. et al. Mol. Tam. 19, 1116–1122 (2011).
-
Janssen, H.L.A. et al. New Engl J Med 368, 1685–1694 (2013).