211service.com
Nano RNA leverans
Ett experimentellt och potentiellt kraftfullt sätt att bekämpa sjukdomar, kallat RNA-interferens (RNAi), kan nu vara närmare verkligheten, eftersom forskare vid MIT och Alnylam, ett bioteknikföretag baserat i Cambridge, MA, har tagit itu med ett viktigt hinder för att effektivt leverera behandlingen till målceller. Forskarna rapporterar en metod för att snabbt syntetisera mer än tusen olika lipidliknande molekyler och screena dem för deras förmåga att leverera korta RNA-molekyler till celler. De har visat att vissa av dessa tillförselmedel är 10 gånger så effektiva för att leverera RNA än tidigare metoder.
Spelar siffrorna: En ny syntesmetod gjorde det möjligt att snabbt göra mer än tusen nya lipidliknande molekyler; några av flaskorna som innehåller molekylerna visas här. Några av molekylerna visade sig vara effektiva för att leverera nya RNA-baserade behandlingar.
RNAi, som först upptäcktes 1998, har väckt stor uppmärksamhet som en potentiell behandling för ett brett spektrum av åkommor, inklusive cancer, virusinfektioner, genetiska sjukdomar och till och med hjärtinfarkt. Korta RNA-strängar som introduceras i cellernas cytoplasma blockerar verkan av specifika gener, samtidigt som de lämnar andra cellulära mekanismer opåverkade. Detta ger forskare ett exakt verktyg för att stoppa uttrycket av specifika proteiner som är förknippade med sjukdom. Du vill stänga av bara den dåliga genen - inget annat, säger Robert Langer , en professor i kemiteknik vid MIT som ledde arbetet med att utveckla de nya leveransmedlen. De flesta läkemedel har biverkningar, delvis på grund av brist på denna typ av specificitet. Langer är medlem i Alnylams vetenskapliga rådgivande nämnd. Verket publicerades denna vecka i Naturens bioteknik .
Men sedan 2001, när RNAi först demonstrerades i däggdjur, har endast sex RNAi-baserade terapier nått kliniska prövningar, och ingen har ännu godkänts för användning. En stor sak som håller tillbaka RNAi-terapi, säger Langer, är avsaknaden av en effektiv leveransmekanism. Om RNA förs in i blodomloppet angriper kroppen snabbt RNA:t och hindrar det från att nå cytoplasman hos sjuka celler. Framstegen med att hitta nya leveransmedel har varit en långsam och mödosam process.
MIT-forskarna utvecklade dock ett sätt att göra mer än tusen olika leveransmedel parallellt med en enkel kemisk process i ett steg. Och det gjorde det möjligt för teamet att snabbt upptäcka effektiva leveransmolekyler, inklusive flera som överraskade forskarna. Vi skulle inte nödvändigtvis ha satt oss ner och sagt att det här är en struktur som kommer att fungera, säger Daniel Anderson, en forskarassistent vid David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research vid MIT. Det var bara genom att tillverka och testa över tusen som vi kunde ta oss till den platsen.
Forskarna började med observationen att vissa lipidmolekyler hade egenskaper som gjorde dem attraktiva för att leverera RNA. Eftersom dessa var svåra att syntetisera, vände sig teamet till aminbaserade molekyler som var lika på många sätt, men lättare att göra. Genom att kombinera aminomolekyler med alkylakrylater och alkyl-akrylamider kunde forskarna göra mer än tusen olika lipidliknande molekyler. Dessa molekyler har egenskaper som gör att de sätts ihop till nanoskaliga kapslar som kallas liposomer, som kan kapsla in RNA-molekyler. Forskarna testade sedan liposomernas förmåga att leverera RNA till cellernas cytoplasma genom att använda en screeningsmetod som de utvecklade som innebär att bioluminescensen blockeras i genetiskt modifierade celler.
I tester på möss var de bästa av dessa tillförselmedel 10 gånger så effektiva för att leverera RNA för att behandla en luftvägssjukdom, jämfört med befintliga metoder som levererar RNA direkt till lungorna utan att det kapslas in. Forskarna visade också att medlen fungerade för att leverera RNA genom blodomloppet till levern och olika vävnader. Dessutom visade initiala tester på primater lovande resultat. Det kanske viktigaste, säger Anderson, är det faktum att teamet kan göra flera varianter av ett leveransmedel, vilket kan göra det mer sannolikt att en av dem kommer att överleva alla stadier av kliniska prövningar.
Forskarna arbetar med Alnylam , vilken vilja finnas att flytta leveransagenterna in mot kliniska prövningar. De fortsätter också att sortera igenom nya varianter av molekylerna för att hitta de som fungerar bättre, och de testar effektiviteten hos tillförselmedlen för att rikta in sig på olika sjukdomar och för att leverera olika terapier förutom RNA.