Slimme mRNA-medicijnen luisteren naar het lichaam en passen eiwitproductie aan op basis van ziektegerelateerde signalen

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Osaka en het Institute of Science Tokyo heeft een klasse mRNA -medicijnen ontwikkeld die veranderingen in het lichaam kunnen voelen en hun therapeutische effect autonoom kunnen aanpassen. Deze innovatie maakt de weg vrij voor precisiebehandelingen die niet alleen effectiever zijn, maar ook veiliger-door precies de juiste hoeveelheid geneeskunde te produceren op basis van realtime biologische signalen. Het onderzoek is gepubliceerd in het dagboek NPG Asia -materialen.

De nieuwe mRNA-geneeskunde werkt door te reageren op specifieke ‘humorale factoren’, zoals hormonen of ontstekingsgerelateerde moleculen, die de toestand van de ziekte in het lichaam aangeven. Wanneer deze factoren aanwezig zijn, past het mRNA aan hoeveel therapeutisch eiwit wordt geproduceerd. Hierdoor kan het medicijn zich aanpassen aan veranderingen in het lichaam – net als een slimme thermostaat past kamertemperatuur aan.

Om dit te bereiken, heeft het team een ​​systeem ontworpen met behulp van drie synthetische mRNA’s:

1. Een mRNA dat een receptor -eiwit produceert om ziektegevaar te detecteren
2. Een mRNA dat een regulerend eiwit maakt om de vertaling te beheersen
3. Een therapeutisch mRNA dat codeert voor het eiwitmedicijn zelf

Deze componenten werken samen als een logisch circuit. Wanneer een doelmolecuul zoals een hormoon of ontstekingssignaal wordt gedetecteerd, activeert het systeem het therapeutische eiwit.

Het team toonde aan dat dit systeem zou kunnen reageren op verschillende ziektegerelateerde moleculen, zoals arginine vasopressine (een hormoon gerelateerd aan waterbalans), prostaglandine e₂ (een marker voor ontsteking) en bradykinine (gekoppeld aan pijn). In één experiment was het systeem in staat om ontstekingssignalen te onderdrukken door alleen ontstekingsremmende eiwitten te produceren wanneer de inflammatoire marker werd gedetecteerd.

Traditionele medicijnen leveren een vaste dosis, ongeacht de toestand van de patiënt op elk willekeurig moment. Overdosering kan leiden tot bijwerkingen, terwijl de onderdosering de effectiviteit kan verminderen. Dit nieuwe zelfregulerende systeem biedt een oplossing-een medicijn dat zich in realtime afstemt om overeen te komen met wat het lichaam nodig heeft.

Deze technologie kan met name nuttig zijn voor aandoeningen die vaak veranderen, zoals chronische pijn of ontstekingsziekten. Het kan ook worden gebruikt om de veiligheid en effectiviteit van mRNA -vaccins te verbeteren door immuunreacties aan te passen indien nodig.

“Dit is een belangrijke stap in de richting van precisie -mRNA -therapie”, zegt Hideyuki Nakanishi, een van de hoofdonderzoekers. “Een belangrijk kenmerk van ons systeem is dat alle componenten volledig zijn gemaakt van mRNA. Door detectie en respons in het medicijn zelf te integreren, kunnen we bijwerkingen verminderen en de behandeling optimaliseren – allemaal zonder externe controle.”