Ученые из Университета Торонто разработали инновационный терапевтический подход на основе РНК. Он направлен на лечение генетических заболеваний с общими мутациями. Статья опубликована в журнале Science.
Специалисты сосредоточились на изучении нонсенс-мутаций. Такие генетические сбои создают преждевременные сигналы остановки при синтезе белка. Клетки прекращают выработку необходимых структур, что нарушает жизненно важные функции организма. Подобные мутации вызывают около 11% наследственных расстройств.
Среди тысяч таких заболеваний выделяются муковисцидоз и различные неврологические патологии. Разработка отдельной генной терапии для каждой индивидуальной мутации требует огромных ресурсов. Универсальный подход на основе транспортной РНК призван решить эту проблему. Медики планируют применять одну стратегию для терапии различных сбоев.
Химические модификации
Научная группа добавила химические метки к природным молекулам тРНК. Изменения сделали искусственные структуры более активными и долговечными внутри живых клеток. Сочетание химии и биологии позволило добиться положительных результатов в ходе испытаний. Созданные молекулы распознают ошибочные сигналы остановки и продолжают сборку белка.
Доставка препарата стала еще одной серьезной задачей для исследователей. Они изменили конструкцию липидных наночастиц, которые ранее применялись в вакцинах от коронавируса. Жировые пузырьки успешно доставили лечебную тРНК непосредственно к нужным тканям. Целевая система транспортировки стала важным достижением этого проекта.
Существующие препараты от муковисцидоза не помогают 10% пациентов с нонсенс-мутациями. В ходе экспериментов новая молекула восстановила выработку функционального белка более чем на 40 дней. В лабораторных моделях разработка работала совместно с традиционными лекарствами. Клетки пациентов начали правильно функционировать под воздействием комбинированной терапии.
Специалисты планируют расширить применение метода на другие органы. Для лечения легких частицы сделали устойчивыми к превращению в мелкий аэрозоль: это позволит создать препараты, которые пациенты смогут вдыхать самостоятельно. Подобный формат значительно упростит процесс домашнего лечения.
Ранее ученые нашли ключ к долголетию в «чистке» РНК.