Vědci Ústavu organické chemie a biochemie [ÚOCHB] pokročili v tom, jak dostat ribonukleovou kyselinu [RNA] do zmutované či jinak porouchané buňky tak, aby ji dokázala zastavit či takzvaně umlčet. V klinické praxi jde o genovou terapii.
Přepravou RNA do určených narušených buněk, které stojí za rozvojem mnoha onemocnění, se v ÚOCHB zabývá Petr Cígler se svým týmem odborníků. Metoda, tedy cílené umlčení špatně fungujících genů, dnes patří k největším výzvám genové medicíny.
A právě významný pokrok ve výzkumu, který se dotýká genové léčby, nyní ohlásili vědci ÚOCHB v popředí s Petrem Cíglerem. Právě jim se podařilo popsat přípravu kompozitního nanomateriálu pro přepravu RNA. U něj se zaměřili hlavně na to, aby nebyl pro buňky toxický a došlo k přepravě RNA do zacílené buňky.
„Přepravní systémy jsou designovány tak, aby splnily dva základní cíle. Jednak musí molekulu ochránit před rozpadem a pak ji také dopravit do buňky, aby se dostala až do cytosolu a tam mohla splnit svou misi jako léčivo,“ vysvětluje Petr Cígler.
V nové studii se jeho tým zabývá právě vlastnostmi přepravního systému pro RNA.
„Jdeme až na úroveň strukturních detailů molekul, které interagují s nukleovou kyselinou. Popisujeme podmínky nezbytné k tomu, aby se siRNA úspěšně navázala na přepravní nanosystém, a tak se dostala až na místo v těle, kde má působit,” říká vědec.
Buňka má podle něj několik možností, jak regulovat překlad neboli translaci genů. Jedním ze způsobů je umlčet gen pomocí již zmíněné siRNA [small interfering RNA]. Tím se zablokuje výroba vybraného proteinu. Což se hodí zvlášť, pokud se jedná o zmutovaný nebo jinak defektní gen. Kromě toho je možné zasáhnout, jestliže vázne regulace translace. V těle se totiž v takovém případě tvoří proteinu příliš mnoho, a to pak organismu škodí.
siRNA buňku utlumí, musí se k ní ale dostat
Ve své vědecké práci vycházel Petr Cígler se svými kolegy z předpokladu, že toxicitu způsobuje příliš velké zahuštění kladných nábojů podél řetězce přepravních polymerů, které vážou nukleové kyseliny. Kladný náboj proto ředili nenabitými monomery. A zjistili, že mírné naředění nijak nezhoršuje schopnost systému nukleové kyseliny přepravovat.
Masarykova univerzita má centrum pro vývoj léků na vzácné nemoci
Dále popisují, za jakých okolností se dají připravit nové materiály využitelné v genové medicíně. Soustředili se hlavně na to, v jakých podmínkách a v jakém poměru na sebe tyto látky nukleové kyseliny nejlépe vážou.
Významnost jejich vědeckých výsledků dokládá i to, že danou studii zveřejnil renomovaný vědecký časopis Advanced Functional Materials.
siRNA přepraví k buňce nanočástice diamantu
Využití siRNA v genové terapii brání skutečnost, že jde o docela nestabilní molekulu. Ta se v těle velmi rychle rozpadá. Odborníci na celém světě proto řeší, jak doručit siRNA na určené místo a umožnit jí, aby vykonala svou práci. To znamená, aby umlčila špatný gen, a tím zastavila nebo omezila produkci určité nežádoucí bílkoviny.
Vědci z ÚOCHB se ve výzkumu přepravy siRNA konkrétně zabývají využitím takzvaných nevirových vektorů, tedy bez využití virů. Celý přepravní systém i s nukleovou kyselinou proto umístili na povrch nanočástic diamantu. Jde podle nich o velmi stabilní nosné částice, které navíc poskytují zvláštní typ fluorescence. Díky tomu mohou sledovat, jak putují tkání a jak se chovají v buňkách.
Drahý lék pro děti se spinální svalovou atrofií se vyplácí všem
Nicméně ani tato metoda není zcela ideální. Určitou komplikací je, že tělo se nanodiamantů jen těžko zbavuje. I z toho důvodu se tento typ genové léčby využije hlavně pro léčbu těžko hojitelných povrchových ran. Právě pro tyto druhy terapií, se zaměřením na zdravotní potíže diabetiků [bércové vředy], se vyvíjí nové přepravní nanomateriály představené i v dalších pracích Cíglerova týmu a jeho spolupracovníků.
„Genová léčba je nejen vysoce účinná, ale taky nanejvýš adresná. Její největší výhodou je, že se soustředí na jednotlivé mutace nebo poruchy, aniž by minula cíl. Pomocí siRNA je možné zasáhnout třeba i jedno jediné zmutované písmenko genu,“ jmenuje hlavní výhody genové terapie jeden z autorů studie Marek Kindermann.
V současné době je celosvětově schváleno pět léčiv vyvinutých na bázi siRNA a na takzvané čekací listině jich je dalších zhruba deset.
–RED–
