Gerichte levering van therapeutische RNA’s rechtstreeks aan kankercellen

De baanbrekende technologie van de Universiteit van Tel Aviv kan een revolutie teweegbrengen in de behandeling van kanker en een breed scala aan ziekten en medische aandoeningen. In het kader van deze studie waren de onderzoekers in staat om een ​​nieuwe methode te creëren voor het transporteren van op RNA gebaseerde medicijnen naar een subpopulatie van immuuncellen die betrokken zijn bij het ontstekingsproces, en zich richten op de door ziekte ontstoken cel zonder schade aan andere cellen te veroorzaken.

De studie werd geleid door prof. Dan Peer, een wereldwijde pionier in de ontwikkeling van op RNA gebaseerde therapeutische toediening. Hij is vice-president voor onderzoek en ontwikkeling van de Universiteit van Tel Aviv, hoofd van het Center for Translational Medicine en lid van zowel de Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research, de George S. Wise Faculty of Life Sciences als het Center for Nanoscience and Nanotechnology. De studie werd gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Natuur Nanotechnologie.

Prof. Peer legt uit dat “onze ontwikkeling feitelijk de wereld van therapeutische antilichamen verandert. Tegenwoordig overspoelen we het lichaam met antilichamen die, hoewel selectief, alle cellen beschadigen die een specifieke receptor tot expressie brengen, ongeacht hun huidige vorm. de vergelijking gezonde cellen die ons kunnen helpen, dat wil zeggen niet-ontstoken cellen, en via een eenvoudige injectie in de bloedbaan kunnen een bepaald gen tot zwijgen brengen, tot expressie brengen of bewerken, uitsluitend in de cellen die op dat moment ontstoken zijn.”

Als onderdeel van de studie waren prof. Peer en zijn team in staat om deze baanbrekende ontwikkeling aan te tonen in diermodellen van inflammatoire darmziekten zoals de ziekte van Crohn en colitis, en alle ontstekingssymptomen te verbeteren, zonder enige manipulatie uit te voeren op ongeveer 85% van het immuunsysteem systeem cellen. Achter de innovatieve ontwikkeling staat een eenvoudig concept, gericht op een specifieke receptorconformatie.

“Op elke celenvelop in het lichaam, dus op het celmembraan, zitten receptoren die selecteren welke stoffen de cel binnenkomen”, legt prof. Peer uit. “Als we een medicijn willen injecteren, moeten we het aanpassen aan de specifieke receptoren op de doelcellen, anders zal het in de bloedbaan circuleren en niets doen. Maar sommige van deze receptoren zijn dynamisch – ze veranderen van vorm op het membraan volgens externe of interne signalen We zijn de eersten ter wereld die erin zijn geslaagd een medicijnafgiftesysteem te creëren dat alleen in een bepaalde situatie aan receptoren kan binden en de andere identieke cellen kan overslaan, dat wil zeggen, het medicijn exclusief kan afgeven aan cellen die momenteel relevant zijn voor de ziekte.”

Eerder ontwikkelden prof. Peer en zijn team leveringssystemen op basis van vette nanodeeltjes – het meest geavanceerde systeem in zijn soort; dit systeem heeft al klinische goedkeuring gekregen voor de levering van op RNA gebaseerde medicijnen aan cellen. Nu proberen ze het bezorgsysteem nog selectiever te maken.

Volgens prof. Peer heeft de nieuwe doorbraak mogelijke implicaties voor een breed scala aan ziekten en medische aandoeningen. “Onze ontwikkeling heeft implicaties voor veel soorten bloedkanker en verschillende soorten vaste kankers, verschillende ontstekingsziekten en virale ziekten zoals het coronavirus. We weten nu hoe we RNA in op vet gebaseerde deeltjes moeten wikkelen zodat het zich bindt aan specifieke receptoren op doelcellen”, zegt hij. “Maar de doelcellen veranderen voortdurend. Ze schakelen van ‘bindende’ naar ‘niet-bindende’ modus in overeenstemming met de omstandigheden. Als we bijvoorbeeld een snee krijgen, gaan niet al onze immuunsysteemcellen in een ‘bindende’ modus staat, omdat we ze niet allemaal nodig hebben om een ​​kleine incisie te behandelen. Daarom hebben we een verenigd eiwit ontwikkeld dat alleen weet te binden aan de actieve toestand van de receptoren van de cellen van het immuunsysteem. We hebben het eiwit getest dat we hebben ontwikkeld in diermodellen van inflammatoire darmaandoeningen, zowel acuut als chronisch.”

Prof. Peer voegt eraan toe dat “we het toedieningssysteem zo konden organiseren dat we ons richten op slechts 14,9% van de cellen die betrokken waren bij de inflammatoire toestand van de ziekte, zonder de andere, niet-betrokken cellen nadelig te beïnvloeden. , die eigenlijk volledig gezonde cellen zijn. Door specifieke binding aan de celsubpopulatie, terwijl we de RNA-payload afleverden, waren we in staat om alle indices van ontsteking te verbeteren, van het gewicht van het dier tot pro-inflammatoire cytokines. We vergeleken onze resultaten met die van antistoffen die momenteel op de markt zijn voor patiënten met de ziekte van Crohn en colitis, en ontdekten dat onze resultaten hetzelfde of beter waren, zonder de meeste bijwerkingen te veroorzaken die gepaard gaan met de introductie van antilichamen in de gehele celpopulatie. om het medicijn ‘van deur tot deur’ rechtstreeks naar de zieke cellen te brengen.”

De studie werd geleid door Prof. Peer, samen met Dr. Niels Dammes, een postdoctoraal onderzoeker uit Nederland, met de medewerking van Dr. Srinivas Ramishetti, Dr. Meir Goldsmith en Dr. Nuphar Veiga, van het laboratorium van Prof. Dan Peer. Ook de professoren Jason Darling en Alan Packard van de Harvard University in de Verenigde Staten namen deel. De studie werd gefinancierd door de Europese Unie, in het kader van de European Research Council (ERC).