Dědičná slepota - Výzkumníci vyvinuli nanočástice, které jsou schopny proniknout neurální sítnicí a dodat mRNA fotoreceptorovým buňkám, jejichž správná funkce umožňuje vidění.
Vědci z Oregon State University College of Pharmacy prokázali na zvířecích modelech možnost použití lipidových nanočástic a messenger RNA, technologie, na níž jsou založeny vakcíny COVID-19, k léčbě slepoty spojené se vzácným genetickým onemocněním.
Studie byla zveřejněna dnes (11. ledna 2023) v časopise Věda Zálohy. Vedli ji docent farmaceutických věd OSU Gaurav Sahay, doktorand z Oregon State Marco Herrera-Barrera a odborná asistentka oftalmologie na Oregon Health & Science University Renee Ryals.
Vědci překonali to, co bylo hlavním omezením používání lipidových nanočástic, neboli LNP, k přenášení genetického materiálu pro účely terapie zraku – přimět je, aby se dostaly do zadní části oka, kde je sítnice.
Lipidy jsou mastné kyseliny a podobné organické sloučeniny včetně mnoha přírodních olejů a vosků. Nanočástice jsou malé kousky materiálu o velikosti od jedné do 100 miliardtin metru. Messenger RNA dodává instrukce buňkám pro vytvoření konkrétního proteinu.
U vakcín proti koronaviru mRNA nesená LNP instruuje buňky, aby vytvořily neškodný kousek virového proteinu, který spouští imunitní reakci těla. Jako terapie poškození zraku v důsledku dědičné degenerace sítnice nebo IRD by mRNA instruovala buňky fotoreceptorů – vadné kvůli genetické mutaci – aby produkovaly proteiny potřebné pro zrak.
IRD zahrnuje skupinu poruch různé závažnosti a prevalence, které postihují jednoho z každých několika tisíc lidí na celém světě.
Vědci ve výzkumu zahrnujícím myši a subhumánní primáty ukázali, že LNP vybavené peptidy byly schopny projít bariérami v oku a dosáhnout neurální sítnice – kde se světlo mění na elektrické signály, které mozek převádí na obrazy.
"Identifikovali jsme novou sadu peptidů, které se mohou dostat do zadní části oka," řekl Sahay. "Použili jsme tyto peptidy, aby fungovaly jako poštovní směrovací čísla k doručení nanočástic nesoucích genetické materiály na zamýšlenou adresu v oku."
"Peptidy, které jsme objevili, mohou být použity jako cílené ligandy přímo konjugované s umlčujícími RNA, malé molekuly pro terapeutika nebo jako zobrazovací sondy," dodal Herrera-Barrera.
Sahay a Ryals obdrželi grant ve výši 3.2 milionu dolarů od National Eye Institute na pokračování ve studiu příslibu lipidových nanočástic při léčbě dědičné slepoty. Povedou výzkum využití LNP k poskytnutí nástroje pro úpravu genů, který by mohl odstranit špatné geny ve fotoreceptorových buňkách a nahradit je správně fungujícími geny.
Cílem výzkumu je vyvinout řešení pro omezení spojená se současnými primárními prostředky pro úpravu genů: typem viru známého jako adeno-asociovaný virus nebo AAV.
"AAV má omezenou kapacitu balení ve srovnání s LNP a může vyvolat reakci imunitního systému," řekl Sahay. „Také si nevede fantasticky dobře v pokračování vyjadřování enzymů, které editační nástroj používá jako molekulární nůžky pro střihy v DNA, která má být editována. Doufáme, že to, co jsme se dosud o LNP naučili, využijeme k vývoji vylepšeného systému dodávání genového editoru.“
Odkaz: „Peptidem řízené lipidové nanočástice dodávají mRNA do neurální sítnice hlodavců a primátů“ 11. ledna 2023, Věda Zálohy.
DOI: 10.1126/sciadv.add4623
Studie LNP řízená peptidy byla financována National Institutes of Health. Výzkumu pro Oregon State se zúčastnili také fakulta farmaceutické fakulty Oleh Taratula a Conroy Sun, postdoktorandi Milan Gautam a Mohit Gupta, doktorandi Antony Jozic a Madeleine Landry, výzkumný asistent Chris Acosta a vysokoškolák Nick Jacomino, student bioinženýrství na vysoké škole. inženýrství, který absolvoval v roce 2020.