Twee oplossingen ontgrendelen veiligere RNA -therapieën voor ontstekingsziekten

Lipide nanodeeltjes (LNP’s) zijn kleine vetbellen die worden gebruikt om medicijnen, genen en RNA in cellen af te leveren. In sommige gevallen kunnen LNP’s echter schadelijke ontsteking veroorzaken als gevolg van het proces van RNA -afgifte.

Nu kunnen twee nieuwe oplossingen helpen ontstekingen te verlichten en toch RNA te krijgen waar het in de cel moet zijn. Een ontdekking bleek dat ontsteking kon worden verminderd met de toevoeging van een uniek biologisch afbreekbaar lipide aan de behandeling; Een andere oplossing identificeerde een gemeenschappelijk medicijn, thiodigalactoside (TG) genoemd, die ontstekingen blokkeerde wanneer toegevoegd aan de LNP. Van vandaag Natuurnanotechnologie Bevat dit onderzoek van de Perelman School of Medicine aan de Universiteit van Pennsylvania.

“Voor patiënten met inflammatoire ziekten zoals ARDS, hartaanval of beroerte, onze oplossingen-een nieuw lipide en een galectine-blokkerend medicijn-maken RNA-therapieën veiliger,” zei studie co-auteur Jacob Brenner, MD, Ph.D., een universitair docent pulmonale, allergie en kritieke zorg.

Gaten patchen, veiligere RNA -afgifte

LNP’s komen cellen binnen met behulp van endosomen, kleine zakjes die helpen materiaal te leiden die cellen naar de juiste plaatsen binnenkomen. Uit het onderzoeksteam bleek dat wanneer LNP’s hun “lading” RNA leveren, de endosomen scheuren als een burst -ballon, waardoor schadelijke stoffen kunnen lekken en immuunreacties kunnen veroorzaken. Deze gaten worden gedetecteerd door eiwitten die galectines worden genoemd, die ontstekingen stimuleren.

Wetenschappers ontdekten dat het toevoegen van een speciaal vetmolecuul, 4A3-SC8, kleinere gaten maakt die de cel snel kan opbreken, waardoor de ontsteking wordt verminderd terwijl RNA-afgifte effectief blijft. Met andere woorden, de endosoom springt een lek en het vetmolecuul kan het repareren.

Ze ontdekten ook dat een direct beschikbaar maar ongewoon medicijn genaamd thiodigalactoside (TG) ontstekingen kan blokkeren wanneer toegevoegd aan LNP’s. TG wordt normaal gebruikt om ontstekingen en kanker te behandelen.

Deze strategieën bleken transformerend in een muismodel van het acuut respiratoire noodsyndroom (ARDS), een veel voorkomende ziekte waarbij vloeistof opbouwt in de longen en de zuurstofniveaus dalen tot gevaarlijke niveaus. Met behulp van beide nieuwe behandeling leverde het team mRNA om de ARD’s te behandelen, wat de longontsteking en weefselschade dramatisch verminderde zonder de schadelijke bijwerkingen die typisch veroorzaakt door LNP’s.

Een stap voorwaarts voor RNA

“Door LNP’s te ontwerpen die minder schade veroorzaken en ontstekingsroutes blokkeren, kunnen we RNA -behandelingen uitbreiden naar aandoeningen zoals ARD’s, hartaanval en beroerte, waarbij ontsteking een grote uitdaging is,” zei Brenner.

Hij wijst erop dat deze bevindingen niet betekenen dat COVID-19 vaccin LNP’s schadelijke ontsteking veroorzaken. “Vaccins vertrouwen op LNP’s om het immuunsysteem in het hele lichaam te stimuleren, wat de sleutel is tot hun succes, maar deze immuunactivering kan aandoeningen zoals beroerte of ARD’s verergeren wanneer LNP’s worden gebruikt als behandelingen,” legde Brenner uit. “Onze studie laat zien hoe LNP’s veiliger te maken voor dergelijke ziekten door ongewenste ontsteking te verminderen.”

De bevindingen markeren een belangrijke stap voorwaarts voor RNA -therapeutica, die veelbelovend hebben aangetoond bij het behandelen van kankers, genetische aandoeningen en nu inflammatoire ziekten.

“Dit vertegenwoordigt een zinvolle vooruitgang voor op RNA gebaseerde therapeutica,” zei eerste auteur Serena Omo-Lamaai, een Ph.D. Studentonderzoeker. “Onze benaderingen kunnen LNP’s veiliger en veelzijdiger maken, deuren openen om ontstekingsziekten te behandelen die voorheen buiten bereik waren.”