Bioinżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali krótkie fragmenty RNA, które działają jak włącznik w terapii genowej. Gdy pacjent przyjmie odpowiedni lek, komórki zaczynają produkować terapeutyczne białko, a po odstawieniu leku produkcja słabnie. W badaniach przedklinicznych dzięki temu udało się odwrócić otyłość i stłuszczenie wątroby. Wyniki opisano w czasopiśmie „Molecular Cell”.

Problem: trudno kontrolować ilość białka

Terapia genowa polega na dostarczeniu komórkom instrukcji, według której mają wytwarzać potrzebne białko. Kiedy instrukcja już trafi na miejsce, trudno zapanować nad tym, ile białka powstaje i jak długo. To kłopot, bo część takich białek jest pomocna tylko w wąskim przedziale stężeń. Zbyt mało nie leczy, a zbyt dużo lub zbyt długa ekspozycja może powodować skutki uboczne.

Jak działają adaptamery

Zespół z laboratorium prof. Prashanta Maliego z Wydziału Bioinżynierii UC San Diego nazwał swoje rozwiązanie adaptamerami (od angielskiego ADAR-modulatable aptamers). To krótkie cząsteczki RNA reagujące na małocząsteczkowe leki. Gdy lek przyłączy się do adaptamera, uruchamia naturalny proces w komórce, który pozwala odczytać instrukcję genetyczną i wytworzyć białko.

System działa w dwie strony. Siła aktywacji zależy od ekspozycji na lek i jego stężenia, a po jego odstawieniu produkcja białka spada. Nie trzeba więc usuwać samej terapii genowej, żeby ją wyciszyć. Autorzy zastrzegają jednak, że potrzeba dalszych badań, by ustalić, jak precyzyjnie da się w ten sposób regulować poziom białka.

Jack Bryant, pierwszy autor pracy i doktorant w grupie Maliego, wyjaśnia, jak mogłoby to wyglądać w praktyce. Lekarz zwiększałby dawkę leku, aż pojawi się pożądany efekt. Potem mógłby ją zmniejszyć albo całkiem odstawić lek, gdyby poziom białka był zbyt wysoki, pojawiły się działania niepożądane lub terapia przestała być potrzebna.

Test na białku FGF21

Aby pokazać potencjał metody, badacze zaprogramowali adaptamery tak, by sterowały produkcją białka FGF21. Pomaga ono regulować metabolizm i daje nadzieje w leczeniu otyłości. Ma jednak wadę: nadmierna lub długotrwała ekspozycja może przyczyniać się do utraty masy mięśniowej i spadku gęstości kości. Jako „klucz” posłużył lek z grupy tetracyklin, na przykład tetracyklina lub doksycyklina.

W badaniach przedklinicznych aktywacja produkcji FGF21 przyniosła:

• znaczną utratę masy ciała,
• lepszą regulację poziomu cukru we krwi,
• niemal całkowite odwrócenie stłuszczenia wątroby.

Co to oznacza dla pacjentów w Polsce

To na razie wczesny etap badań, więc nie ma mowy o terapii dostępnej w gabinetach. Aby metoda trafiła do ludzi, musiałaby przejść badania kliniczne. W Unii Europejskiej terapie genowe podlegają osobnej, rygorystycznej ocenie na poziomie unijnym, a ich dopuszczenie zajmuje zwykle wiele lat. Z doniesienia nie wynika, kiedy takie próby mogłyby się rozpocząć.

Sam pomysł jest jednak ciekawy dla przyszłych terapii przewlekłych chorób, takich jak otyłość i choroby metaboliczne. Dziś jednorazowa terapia genowa działa trochę jak włącznik, którego nie można wyłączyć. Możliwość sterowania nią zwykłymi lekami, a nie kolejnymi zabiegami, mogłaby zwiększyć jej bezpieczeństwo. Autorzy planują teraz dopracować system tak, by dało się włączać i wyłączać terapie genowe skierowane do mózgu. Chcą też opracować bezpieczniejsze sposoby dostarczania cząsteczek wspomagających samonaprawę tkanek.

Źródło: Medical Xpress – „RNA switch lets drugs control gene therapy protein production”