Suche
Mein Konto
MicroRNA i Nobelova nagrada: Hoće li ikada biti korisni kao lijekovi?
Nobelova nagrada za mikroRNA postavlja pitanja: Kada će se ova molekularna otkrića koristiti kao lijekovi?
MicroRNA i Nobelova nagrada: Hoće li ikada biti korisni kao lijekovi?
Nobelova nagrada: Označeno. Medicinska revolucija: Još uvijek otvorena.
Odboru za dodjelu Nobelove nagrade trebalo je trideset godina da otkrije sićušne molekule RNK Aktivnost gena regulirati u našim stanicama. Međutim, pretvaranje ovih fascinantnih "mikroRNA" u lijekove trajat će još dulje.
7. listopada dodijeljena je Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu dodjeljuje se dvojici znanstvenika koji su razvili mikroRNA prvi put otkriven i karakteriziran u nematode Caenorhabditis elegans. Od tog otkrića 1993., istraživači su pronašli stotine mikroRNK u ljudskom genomu - neke s obećavajućom primjenom, poput liječenja raka ili prevencije bolesti srca.
Ali do sada nijedan lijek na bazi mikroRNA nije odobrila američka Agencija za hranu i lijekove, agencija koja služi kao mjerilo u mnogim zemljama, a industrija je trenutno u "pomalo slabom razdoblju", prema Franku Slacku, koji proučava mikroRNA u Medicinskom centru Beth Israel Deaconess u Bostonu, Massachusetts.
Međutim, to bi se uskoro moglo promijeniti: "Potencijal postoji. Tehnologija se poboljšava", kaže Slack. “I pozornost kroz Nobelovu nagradu stvarno je pozitivno – ponovno će izazvati interes.”
Rastuće ambicije
Liječenje bolesti nije bio prioritet za Slacka kada je prvi put naišao na mikroRNA 1990-ih. U to je vrijeme radio u laboratoriju Garryja Ruvkuna u Općoj bolnici Massachusetts u Bostonu, gdje su on, Ruvkun i drugi otkrili drugu poznatu mikroRNA, nazvanu let-7, također u nematodama 1. Ruvkun je ove godine podijelio Nobelovu nagradu za medicinu s Victorom Ambrosom s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Massachusetts Chan u Worcesteru.
U 1990-ima istraživači su bili zainteresirani za mikroRNK jer su predstavljale novi način regulacije aktivnosti gena, rekao je Slack. Ali njegove ambicije su porasle kada su on i njegovi kolege shvatili da je let-7 također dio ljudskog genoma 2 i potencijalno bi mogao pomoći u prevenciji raka 3. "Stvarno smo počeli misliti da bi ovo moglo imati medicinske primjene", kaže Slack. "Prvo kliničko ispitivanje došlo je vrlo brzo nakon toga."
Možda malo prebrzo, kaže.
Ova prva studija testirala je mikroRNA sličnu let-7 nazvanu miR-34, koja je također imala potencijal za obranu od raka. Istraživanja na miševima s rakom pluća pokazala su da primjena molekule slične miR-34 u ranoj fazi bolesti može usporiti tumore 4. Ali u tom su trenutku istraživači znali malo o tome kako pakirati RNA lijekove kako bi se izbjegla opasna imunološka reakcija ili kako ih najbolje dostaviti na pravo mjesto u ljudskom tijelu.
Kao rezultat toga, kliničari su morali primijeniti neobično visoke doze mikroRNA u krvotok sudionika studije. To je izazvalo imunološku reakciju i četiri osobe su umrle. Studija je prekinuta.
Razočarenja posvuda
Od tih ranih dana, istraživači u akademskoj zajednici i industriji naučili su kako pakirati ili modificirati RNA molekule tako da se mogu sigurno i u nižim dozama dostaviti određenim organima, rekla je Anastasia Khvorova, kemijska biologinja na Sveučilištu Massachusetts Chan Medical School.
Ali studija miR-34 nije bila jedino razočarenje na putu pretvaranja mikroRNA u lijek. Drugi je došao kada su istraživači u Santaris Pharmi u San Diegu, Kalifornija, testirali terapiju usmjerenu na smanjenje ekspresije ljudske mikroRNK koju koristi virus hepatitisa C da zarazi jetrene stanice. Čini se da su početni rezultati kod ljudi bili pozitivni 5. "Bila je to prekretnica", kaže Sakari Kauppinen, koji studira medicinu temeljenu na RNK na Sveučilištu Aalborg u Kopenhagenu i radio je u timu u Santarisu.
Dok su istraživači slavili, druga je tvrtka objavila da je razvila konvencionalniji tretman za hepatitis C. Santaris je napustio mikroRNA pristupe iz straha da se neće moći natjecati, rekao je Slack.
Unatoč tim pogrešnim počecima, postoji svaki razlog za očekivati da će lijekovi koji se temelje na mikroRNK doživjeti svoj trenutak, kaže Khvorova.
Istraživači razvijaju mikroRNA terapije za liječenje epilepsije, pretilosti i raka. U znak povjerenja u mikroRNA, farmaceutska tvrtka Novo Nordisk iz Bagsvaerda u Danskoj pristala je u ožujku platiti do milijardu eura (1,1 milijardu dolara) za kupnju tvrtke pod nazivom Cardior Pharmaceuticals u Hannoveru u Njemačkoj. Cardior provodi fazu II studije inhibitora mikroRNK dizajniranog za liječenje zatajenja srca.
Dolazi prekretnica?
Još jedan razlog za očekivati uspjeh za mikroRNK je taj što su drugi lijekovi bazirani na RNK odobreni i rade s vrlo sličnim mehanizmom, kaže Khvorova. Ovi lijekovi, osmišljeni za liječenje stanja poput visokog kolesterola, temelje se na tehnici tzv RNA interferencija, kako bi se smanjila aktivnost ciljanog gena. Međutim, jedna razlika između njih i mikroRNK je u tome što mikroRNK prirodno proizvodi tijelo i često utječu na aktivnost mnogih gena, dodaje Khvorova. To znači da su potrebne pažljive laboratorijske studije kako bi se osiguralo da povećanje ili snižavanje prirodne mikroRNA ne uzrokuje neželjene nuspojave.
Tijekom godina, ovo tijelo mikroRNA podataka se akumuliralo, kaže Khvorova, i polje se možda približava točki preokreta. "Zaostaje, ali dolazi", kaže ona. "Uvjeren sam da postoji nekoliko programa koji će vjerojatno proizvoditi drogu."
U međuvremenu, Slack, koji je konzultirao i osnovao nekoliko tvrtki uključenih u razvoj microRNA terapija, vratio se na miR-34 godine kasnije. Opremljen boljim načinima za isporuku liječenja u tijelu, on se nada da bi sposobnost mikroRNK da istodobno utječe na više gena uključenih u obranu tumora mogla pomoći kod karcinoma koje je posebno teško liječiti, poput raka gušterače.
"Nikad nisam odustao", kaže.
-
Reinhart, B.J. et al. Nature 403, 901-906 (2000).
-
Pasquinelli, A.E. et al. Nature 408, 86-89 (2000).
-
Johnson, S.M. et al. Cell 120, 635-647 (2005).
-
Trang, P. i sur. Mol. Ther. 19, 1116–1122 (2011).
-
Janssen, H.L.A. et al. New Engl J Med 368, 1685-1694 (2013).