Κοροναϊός: Πιθανή «καθολική» θεραπεία με mRNA

Μια νέα πιθανή «καθολική» θεραπευτική προσέγγιση για την COVID-19 ανέπτυξαν ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Ορεγκον (OSU), όπως ανέφεραν στην επιθεώρηση Advanced Science.

Ο Γκαουράβ Σαχέι, αναπληρωτής καθηγητής στο Κολέγιο Φαρμακευτικής του OSU και οι συνεργάτες του από το OSU και το Ερευνητικό Ινστιτούτο Βιοϊατρικής του Τέξας έδειξαν σε μοντέλο ποντικού ότι είναι δυνατόν να προκληθεί η παραγωγή μιας πρωτεΐνης η οποία μπλοκάρει πολλές παραλλαγές του ιού SARS-CoV-2 από το να εισέλθουν στα κύτταρα των πνευμόνων και να οδηγήσουν σε αναπνευστική νόσο.

Αμεση ανάγκη για αποτελεσματικές θεραπείες

«Η νέα μελέτη μας δείχνει ότι αντί να χρησιμοποιηθεί το αγγελιαφόρο RNA – mRNA – ως εμβόλιο, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί ως μια καθολική θεραπεία ενάντια σε διαφορετικούς κορωνοϊούς» σημείωσε ο δρ Σαχέι και προσέθεσε ότι «παρά τους μαζικούς εμβολιασμούς υπάρχει άμεση ανάγκη για αποτελεσματικές θεραπευτικές επιλογές προκειμένου να βάλουμε τέλος σε αυτή την πανδημία. Ορισμένες θεραπείες έχουν δείξει κάποια αποτελεσματικότητα, ωστόσο ο υψηλός ρυθμός μεταλλάξεων του ιού περιπλέκει τη διαδικασία ανάπτυξης φαρμάκων που θα θεραπεύουν όλες τις παραλλαγές οι οποίες προκαλούν ανησυχία».

Διαθέσιμη στον άνθρωπο σε ένα με δύο έτη

Το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα αφορά το να αποδείξει ότι η πρωτεΐνη που παρήχθη μπορεί να αποτρέψει τη λοίμωξη στα ποντίκια, σημείωσε ο δρ Σαχέι ο οποίος προσέθεσε ότι η θεραπεία mRNA βρίσκεται «ένα με δύο χρόνια μακριά από το να καταστεί διαθέσιμη στον άνθρωπο».

Απεικόνιση σχετικά με το πώς λειτουργεί η νέα καθολική mRNA θεραπεία για την COVID-19 (OSU College of Pharmacy)

O SARS-CoV-2 εισβάλλει στα ανθρώπινα κύτταρα των πνευμόνων μέσω πρωτεϊνών-ακίδων που φέρει στην επιφάνειά του οι οποίες προδένονται σε ένα ένζυμο που παράγεται από τα κύτταρα.

Το ένζυμο-«δόλωμα» και το πακετάρισμα του mRNA

Χρησιμοποιώντας mRNA «πακεταρισμένο» μέσα σε λιπιδικά νανοσωματίδια οι ερευνητές έδειξαν στο μοντέλο ποντικού ότι τα κύτταρα του ξενιστή μπορούν να παραγάγουν ένα ένζυμο-«δόλωμα» το οποίο προσδένεται στις πρωτεΐνες-ακίδες του κορωνοϊού, με αποτέλεσμα ο ιός να μην προσδένεται στα κύτταρα του αναπνευστικού συστήματος του ξενιστή προκειμένου να ξεκινήσει η διαδικασία της λοίμωξης. Σημειώνεται ότι στο πλαίσιο της μελέτης το mRNA χορηγήθηκε στα ζώα τόσο ενδοφλεβίως όσο και σε εισπνεόμενη μορφή – αυτή η δεύτερη είναι και η προτιμότερη για χορήγηση στον άνθρωπο.

Ο ρόλος του ενζύμου hACE2

«Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλα πολύπλοκα μόρια τα οποία επιτρέπουν όλες τις βιολογικές λειτουργίες μέσα στα κύτταρα» εξήγησε ο δρ Σαχέι και προσέθεσε ότι «το DNA έχει όλες τις οδηγίες για τη σύνθεση των πρωτεϊνών αφού προηγουμένως ο κώδικας έχει μεταγραφεί στο mRNA».

Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες οι οποίες δρουν ως καταλύτες στις βιοχημικές αντιδράσεις. Το hACE2 – ανθρώπινο μετατρεπτικό ένζυμο 2 της αγγειοτενσίνης – είναι ένα ένζυμο των κυττάρων του αναπνευστικού συστήματος το οποίο επίσης εκφράζεται στην καρδιά, στους νεφρούς και στο έντερο και παίζει σημαντικό ρόλο σε πλήθος λειτουργιών του οργανισμού.

Το έργο των λιπιδικών νανοσωματιδίων

Η απλή χορήγηση του hACE2 στους ασθενείς με COVID-19 θα είχε περιορισμένη αποτελεσματικότητα στην αντιμετώπιση της λοίμωξης, σημείωσε ο καθηγητής Σαχέι. Και αυτό επειδή η διαλυτή μορφή του ενζύμου έχει μικρή ημίσεια ζωή (ημίσεια ζωή ή ημιζωή είναι το χρονικό διάστημα που απαιτείται ώστε το 50% της όποιας ουσίας να συνεχίζει να είναι παρόν στον οργανισμό προτού αποδομηθεί και εξαφανισθεί δια της φυσικής οδού) – μικρότερη από δύο ώρες, γεγονός που σημαίνει ότι δεν θα μπορούσε να παραμείνει στον οργανισμό για μεγάλο διάστημα. Ωστόσο τα λιπιδικά νανοσωματίδια (LNP) τα οποία περιέχουν mRNA που δίνει εντολή για παραγωγή του ενζύμου μπορούν να ξεπεράσουν αυτόν τον σκόπελο.

Τα πειράματα στα ποντίκια

Στο πλαίσιο της νέας μελέτης οι ερευνητές δημιούργησαν συνθετικό

mRNA το οποίο κωδικοποιούσε μια διαλυτή μορφή του ενζύμου, «πακετάρισαν» το mRNA σε λιπιδικά νανοσωματίδια και το ενέχυσαν στα ηπατικά κύτταρα των ποντικών. Μέσα σε δύο ώρες το ένζυμο βρισκόταν στην κυκλοφορία του αίματος των ζώων όπου και παρέμεινε επί ημέρες.

Επιτυχημένη και η εισπνεόμενη μέθοδος

Οι επιστήμονες δοκίμασαν και την εισπνεόμενη μέθοδο – μεταφορά των LNP μέσω της μύτης – οδηγώντας τα επιθηλιακά κύτταρα των πνευμόνων να εκκρίνουν διαλυτή μορφή του hACE2.

Γρήγορη θεραπεία που μπορεί να επαναλαμβάνεται έως ότου υποχωρήσει η λοίμωξη