Genherstel en knockdown van NP’s met één medicijn, en gelijktijdig herstel en knockdown van genen gemedieerd door gelijktijdige toediening van NP’s met twee medicijnen met behulp van mRNA en siRNA in twee cellijnen. Credit: ACS Nanoscience Au (2024). DOI: 10.1021/acsnanoscienceau.4c00040
Onderzoekers van de Universiteit van Ottawa hebben mogelijk de code gekraakt om zowel op mRNA als op RNAI gebaseerde therapieën te benutten om de behandeling van kanker, hart- en vaatziekten en andere complexe ziekten te verbeteren.
Het succes van COVID-19-vaccins heeft het potentieel benadrukt van op mRNA gebaseerde therapieën, die selectief manipuleren hoe genen een functie doorgeven. RNA-interferentie (RNAi) is ondertussen een natuurlijk afweermechanisme tegen exogene genen, maar kan de positieve effecten van mRNA tegengaan.
De nieuwe proof of concept-studie gepubliceerd in ACS Nanoscience Au kan de eerste zijn die de afgifte van zowel mRNA als siRNA in vivo en in vitro laat zien, om meerdere gen- en eiwitexpressies te versterken en te verstoren om therapeutische resultaten te verbeteren.
“Ons werk zal een enorme impact hebben op mRNA- en RNAi-gebaseerde therapieën en de ontwikkeling van geneesmiddelen voor complexe ziekten zoals kanker en hart- en vaatziekten”, zegt co-hoofdauteur Dr. Suresh Gadde, universitair docent aan de Faculteit der Geneeskunde.
“Voor kanker zijn mutaties in tumorsuppressorgenen, resistentie tegen geneesmiddelen en het opnieuw optreden van tumoren enkele van de belangrijkste problemen. Onze nanodeeltjesstrategieën kunnen ze allemaal in één enkele behandeling aan.”
Op RNA gebaseerde strategieën zijn veelbelovend bij de behandeling van ernstige ziekten, maar worden belemmerd door de complexiteit van kanker, die multigerichte benaderingen noodzakelijk maakt. De aanpak die in dit onderzoek met muizen werd ontdekt, zou uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe therapieën voor de behandeling van kanker en hart- en vaatziekten door de introductie van mRNA, RNA-interferentie, translationele remming en/of translationele repressie.
“Door gebruik te maken van deze technologie kunnen we tumorsuppressorgenen, zoals PTEN, P53 of tumorantigenen, herstellen voor immunotherapie, terwijl we tegelijkertijd de genen/eiwitten die betrokken zijn bij medicijnresistentie/CSC-ontwikkelingen uitschakelen”, zegt Dr. Gadde, die het onderzoek leidde. van de afdeling Cellulaire en Moleculaire Geneeskunde samen met collega’s Dr. Lisheng Wang, Dr. Marceline Côté, Dr. Shireesha Manturthi en Sara El-Sahli.
Deze bevindingen zullen toekomstige werkzaamheden stimuleren om nanodeeltjes te ontwikkelen die therapeutisch mRNA en siRNA bevatten, terwijl onderzoekers hun effecten bestuderen in klinisch vertaalbare diermodellen.
“We kunnen onze aanpak gebruiken om kruisgesprekken selectief te versterken of te verstoren om de therapeutische resultaten te verbeteren. We kunnen op synergetische wijze antitumorale factoren bevorderen en tegelijkertijd protumorale factoren minimaliseren via mRNA-introductie, RNA-interferentie, translationele remming en/of translationele repressie”, voegt Dr. Gadde van het nieuwste initiatief dat uit de laboratoria van hem en Dr. Wang is voortgekomen.
Het werk van Dr. Gadde richt zich op het ontwikkelen van nanotherapieën om de biologie van verschillende ziekten en factoren die de voortgang ervan veroorzaken te bestuderen en begrijpen, en om therapeutische strategieën te ontwikkelen. Het onderzoek van Dr. Wang concentreert zich ondertussen op signaalroutes in kankerstamcellen en het gebruik van cellulaire en moleculaire benaderingen en in vivo diermodellen om effectieve kankertherapieën te ontwikkelen.
Meer informatie:
Shireesha Manturthi et al., Nanodeeltjes die mRNA en siRNA coderen voor gelijktijdig herstel en uitschakeling van gen-/eiwitexpressie in vitro en in vivo, ACS Nanoscience Au (2024). DOI: 10.1021/acsnanoscienceau.4c00040
Geleverd door de Universiteit van Ottawa