En ny belægningsmetode inden for mRNA-teknik viser vejen til avancerede terapier

Medicin kan hjælpe med at behandle visse sygdomme; antibiotika kan f.eks. hjælpe med at overvinde infektioner, men et nyt, lovende medicinområde involverer at give vores krop "planen" for, hvordan man kan besejre sygdomme på egen hånd.

mRNA-terapi er leveringen af ​​messenger RNA (mRNA) molekyler til kroppen, som det cellulære maskineri kan bruge til at lave specifikke proteiner. Området udvikler sig hurtigt, især fordi mRNA-vacciner har vist sig at være vellykkede mod COVID-19. Leveringen af ​​disse konstruerede mRNA'er til et specifikt organ har imidlertid vist sig udfordrende.

Nu har et hold ved Tokyo Medical and Dental University (TMDU) vist, at belægning af de konstruerede mRNA'er med et molekyle kaldet polyethylenglycol eller PEG tillader deres levering selektivt til milten. Forskningen er publiceret i tidsskriftet Small Science .

Konstruerede mRNA'er er blevet pakket ind i strukturer kaldet polyplekser til levering i kroppen. Polypleksstrukturerne tillader mRNA'er at forblive stabile, mens de er uden for celler, og at blive frigivet på en kontrolleret måde, når de først er inde i celler. Når først de er inde, bruges mRNA'erne af cellulært maskineri til at producere proteiner, der er naturligt dysfunktionelle eller fraværende.

Uden modifikation har polyplekserne en tendens til at akkumulere i lungerne, da de efter injektion i blodet hurtigt klæber til hinanden og omgivende proteiner og celler og sætter sig fast i lungens blodkar. Behandling af polyplekser med PEG, en proces kaldet "PEGylering", forhindrer dem i at klæbe sammen; dog er det meget vanskeligt at påføre PEG på en kontrolleret, ensartet måde på polyplexoverfladen.

Holdet på TMDU har udviklet en ny metode til PEGylering, hvor mRNA'erne hybridiseres til PEG-molekyler, før polyplekserne dannes. Ved at bruge denne metode bliver næsten alle de PEG-strenge, der er blandet i reaktionen, bundet til polyplexerne, hvilket giver meget større kontrol over den endelige mængde PEG på polyplexoverfladen.

Ved hjælp af en musemodel fandt holdet, at mængderne og længderne af PEG-molekylerne signifikant påvirkede, hvor godt mRNA-terapien virkede. Et lille antal korte PEG-molekyler forhindrede akkumulering af de konstruerede mRNA'er i lungerne, hvilket letter effektiv levering til milten. Denne fremgangsmåde har vist anvendelighed i mRNA-vacciner.

"Vores nye metode tillader finjustering af mængden af ​​PEGylering af mRNA-polyplekser," forklarer seniorforfatter Dr. Satoshi Uchida, "hvilket igen tillader kontrol af de fysisk-kemiske egenskaber af polyplekserne og dermed deres biologiske funktionaliteter."

mRNA-teknologi har et vidtrækkende potentiale til at behandle mange sygdomme, der tidligere har været anset for uhelbredelige, samt for udvikling af nye kræftbehandlinger og vacciner. Udviklingen af ​​denne innovative teknik baner vejen for betydelige fremskridt inden for den terapeutiske anvendelse af mRNA-polyplekser med vidtrækkende potentielle konsekvenser for menneskers sundhed.

Flere oplysninger: Miki Suzuki et al., Poly(ethylenglycol) (PEG)-OligoRNA-hybridisering til mRNA muliggør finjusteret polyplex-PEGylering til miltmålrettet mRNA-levering, Small Science (2024). DOI:10.1002/smsc.202300258

Leveret af Tokyo Medical and Dental University