Lipid nanopartikel-mRNA-regimen reverserer inflammation og hjælper med at komme sig efter diabetiske sår hos mus

Forskere ved Icahn School of Medicine ved Sinai-bjerget har designet en regenerativ medicinterapi for at fremskynde diabetisk sårreparation. Ved at bruge små fedtpartikler fyldt med genetiske instruktioner til at berolige betændelse, viste det sig, at behandlingen målrettede problemfremkaldende celler og reducerer hævelse og skadelige molekyler i musemodeller af beskadiget hud.

Detaljer om deres resultater blev offentliggjort i et papir med titlen "Accelerating diabetic wound healing by ROS-scavenging lipid nanoparticle-mRNA formulering" i onlineudgaven af ​​20. maj af Proceedings of the National Academy of Sciences .

Diabetiske sår, der ofte er resistente over for konventionelle behandlinger, udgør en alvorlig sundhedsrisiko for millioner af mennesker verden over. Immunceller kendt som makrofager, som formodes at hjælpe, ender i stedet med at forårsage betændelse. Denne betændelse skader andre celler og gør det sværere for såret at hele ordentligt og hurtigt.

Ved at bruge lipid-nanopartikler (LNP'er) fyldt med RNA, der koder for IL-4, et celle-til-celle signalprotein kendt som et cytokin, målrettede terapien sig mod dysfunktionelle makrofager, mens den samtidig reducerede inflammation og "reaktive oxygenarter" (ROS) i diabetiske sår.

ROS-molekyler produceres naturligt i kroppen under forskellige metaboliske processer og spiller roller i cellesignalering og immunrespons. Imidlertid kan overdreven ROS-produktion føre til oxidativt stress, hvilket forårsager skade på celler, proteiner og DNA. Denne stress er forbundet med forskellige sygdomme og tilstande, herunder betændelse og aldring.

"I prækliniske modeller viste vi dybest set terapiens evne til at omprogrammere pro-inflammatoriske makrofager til reparative, hvilket fører til forbedrede sårhelingsresultater," siger Yizhou Dong, Ph.D., tilsvarende forfatter til undersøgelsen, professor i immunologi og immunterapi, og medlem af Icahn Genomics Institute og Marc og Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute ved Icahn Mount Sinai.

"Dysfunktionelle makrofager driver diabetiske ikke-helende sår, men vi kan omprogrammere dem til at stoppe skaden og i stedet hjælpe helingsprocessen. Vi sigter mod at fremme hurtigere og mere effektiv sårlukning ved at omprogrammere disse celler og modulere det inflammatoriske miljø."

Tidligere på året rapporterede Dr. Dong og kolleger i en relateret undersøgelse om lipid-nanopartikler, der forbedrede vævsteknologien og regenereringsaktiviteten af ​​fedtstamceller til behandling af diabetiske sår (Nature Communications ).

Mens resultaterne af den aktuelle undersøgelse er opmuntrende, understreger forskerne behovet for et strengt randomiseret kontrolleret klinisk forsøg for at bekræfte sikkerhed og effekt hos mennesker.

"Vores ultimative mål er at omsætte disse resultater til håndgribelige fordele for diabetespatienter. Med yderligere forskning og validering kan denne RNA-LNP-terapi potentielt revolutionere diabetisk sårbehandling med en let skalerbar anvendelse af et forholdsvis billigt terapeutisk middel," siger Dr. Dong .

"Undersøgelsen antyder også potentialet for, at RNA-LNP-terapi er mere generelt designet til at omprogrammere sygdomsfremkaldende makrofager i en organisme, da pro-inflammatoriske makrofager er impliceret i en lang række sygdomme."

Flere oplysninger: Dong, Yizhou, Acceleration af diabetisk sårheling ved hjælp af ROS-opfangende lipid nanopartikel-mRNA-formulering, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2322935121. doi.org/10.1073/pnas.2322935121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences , Nature Communications

Leveret af Mount Sinai Hospital