Zawartość
Terapia interferencyjna RNA (RNAi) to rodzaj biotechnologii, która celuje w geny i zmienia je. Jest badana do leczenia wielu różnych chorób, w tym raka. W sierpniu 2018 roku FDA zatwierdziła pierwszy lek terapeutyczny RNAi, zwany Onpattro, do stosowania u pacjentów z rzadką chorobą zwaną dziedziczną amyloidozą z udziałem transtyretyny (amyloidoza hATTR). hATTR charakteryzuje się nieprawidłowym gromadzeniem się białek w narządach i tkankach, co ostatecznie może skutkować utratą czucia w kończynach.tło
Terapia RNAi jest tworzona przez wykorzystanie procesu, który naturalnie zachodzi w komórkach organizmu na poziomie genetycznym. Istnieją dwa główne składniki genów: kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) i kwas rybonukleinowy (RNA). Większość ludzi słyszała o DNA i rozpoznałaby jego klasyczny wygląd dwuniciowej lub podwójnej helisy, ale mogą nie być zaznajomieni z typowym jednoniciowym RNA.
Chociaż znaczenie DNA jest znane od wielu dziesięcioleci, dopiero w ostatnich latach zaczęliśmy lepiej rozumieć rolę RNA.
DNA i RNA współpracują ze sobą, aby określić, jak działają geny danej osoby. Geny są odpowiedzialne za wszystko, od określenia koloru oczu osoby po przyczynianie się do ryzyka wystąpienia niektórych chorób w ciągu całego życia. W niektórych przypadkach geny są patogenne, co oznacza, że mogą powodować, że ludzie rodzą się z chorobą lub rozwijają się w późniejszym życiu. Informacje genetyczne znajdują się w DNA.
Oprócz pełnienia funkcji „posłańca” informacji genetycznej zawartej w DNA, RNA może również kontrolować sposób - a nawet czy - wysyłanie określonych informacji. Mniejsze RNA, zwane mikro-RNA lub miRNA, kontroluje wiele z tego, co dzieje się w komórkach. Inny typ RNA, zwany informacyjnym RNA lub mRNA, może wyłączyć sygnał dla określonego genu. Nazywa się to „wyciszaniem” ekspresji tego genu.
Oprócz informacyjnego RNA naukowcy odkryli również inne typy RNA. Niektóre typy mogą włączać lub „przyspieszać” kierunki tworzenia określonych białek lub zmieniać sposób i czas wysyłania instrukcji.
Kiedy gen jest wyciszany lub wyłączany przez RNA, nazywa się to interferencją. Dlatego naukowcy opracowujący biotechnologię, która wykorzystuje naturalnie występujący proces komórkowy, nazywany terapią interferencją RNA lub RNAi.
Terapia RNAi jest wciąż stosunkowo nową biotechnologią. Niespełna dekadę po opublikowaniu artykułu na temat zastosowania tej metody u robaków zespół naukowców, którym przypisano stworzenie technologii, zdobył w 2006 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.
Od lat, odkąd naukowcy na całym świecie badali potencjał wykorzystania RNAi u ludzi. Celem jest opracowanie terapii, które mogą być stosowane do kierowania określonych genów, które powodują lub przyczyniają się do chorób. Chociaż istnieją już terapie genowe, które można zastosować w ten sposób, wykorzystanie roli RNA otwiera potencjał bardziej specyficznego leczenia.
Jak to działa
Podczas gdy DNA jest znane z dwuniciowej, RNA jest prawie zawsze jednoniciowe. Kiedy RNA ma dwie nici, prawie zawsze jest wirusem. Kiedy organizm wykryje wirusa, układ odpornościowy spróbuje go zniszczyć.
Naukowcy badają, co się dzieje, gdy inny typ RNA, znany jako mały interferujący RNA (siRNA), zostaje wprowadzony do komórek. Teoretycznie metoda ta zapewniłaby bezpośredni i skuteczny sposób kontrolowania genów. W praktyce okazało się to bardziej skomplikowane. Jednym z głównych problemów, jakie napotkali badacze, jest wprowadzanie do komórek zmienionego dwuniciowego RNA. Organizm myśli, że dwuniciowy RNA jest wirusem, dlatego przeprowadza atak.
Odpowiedź immunologiczna nie tylko uniemożliwia RNA wykonywanie swojej pracy, ale może również powodować niepożądane skutki uboczne.
Ewentualne zyski
Naukowcy wciąż odkrywają potencjalne zastosowania terapii RNAi. Większość jego zastosowań koncentruje się na leczeniu chorób, szczególnie tych rzadkich lub trudnych do leczenia, takich jak rak.
Naukowcy są również w stanie wykorzystać tę technikę, aby dowiedzieć się więcej o działaniu komórek i pogłębić zrozumienie genetyki człowieka. Naukowcy mogą nawet wykorzystać techniki splicingu RNAi do badania roślin i eksperymentowania z uprawami modyfikowanymi do celów spożywczych. Inną dziedziną, na którą szczególnie liczą naukowcy, jest opracowanie szczepionek, ponieważ terapia RNAi zapewniłaby możliwość pracy z określonymi patogenami, takimi jak określony szczep wirusa.
Wady
Terapia RNAi jest obiecująca w wielu zastosowaniach, ale stwarza również poważne wyzwania. Na przykład, podczas gdy terapia może być specjalnie ukierunkowana, aby wpływać tylko na określone geny, jeśli leczenie „mija się z celem”, może dojść do toksycznej odpowiedzi immunologicznej.
Kolejnym ograniczeniem jest to, że terapia RNAi jest dobra do wyłączania genów, które powodują problemy, ale to nie jedyny powód, dla którego ktoś może mieć chorobę genetyczną. W niektórych przypadkach problem polega na tym, że gen nie jest wyłączany, gdy powinien być lub jest nieaktywny. Sam RNA może włączać i wyłączać geny. Kiedy naukowcy wykorzystają tę zdolność, możliwości terapii RNAi wzrosną.
Onpattro
W 2018 roku FDA zatwierdziła lek o nazwie patisiran do sprzedaży pod marką Onpattro. Stosując terapię małymi interferującymi kwasami rybonukleinowymi (siRNA), Onpattro jest pierwszym lekiem z nowej klasy, który został zatwierdzony przez FDA. Jest to również pierwszy zatwierdzony lek dla pacjentów z rzadką chorobą genetyczną zwaną dziedziczną amyloidozą zależną od transtyretyny (hATTR).
Uważa się, że hATTR ma około 50 000 ludzi na całym świecie. Stan dotyka kilku części ciała, w tym układu pokarmowego, układu sercowo-naczyniowego i układu nerwowego. Z powodu mutacji genetycznej białko wytwarzane przez wątrobę zwane transtyretyną (TTR) nie działa prawidłowo. Osoby z hATTR doświadczają objawów z powodu gromadzenia się tego białka w różnych częściach ciała.
Kiedy nagromadzenie TTR wpływa na inne układy organizmu, osoby z hATTR doświadczają szeregu objawów, w tym problemów żołądkowo-jelitowych, takich jak biegunka, zaparcia i nudności lub objawy neurologiczne, które mogą przypominać udar lub demencję. Mogą również wystąpić objawy kardiologiczne, takie jak kołatanie serca i migotanie przedsionków.
Niewielka liczba dorosłych pacjentów z hATTR będzie mogła stosować produkt Onpattro w szczególności w leczeniu choroby nerwów (polineuropatii), która występuje w wyniku nagromadzenia TTR w układzie nerwowym.
Objawy polineuropatii są zwykle odczuwalne w rękach i nogach.
Onpattro jest podawany do organizmu i trafia bezpośrednio do wątroby, gdzie wyłącza produkcję szkodliwych białek. Spowolnienie lub zatrzymanie gromadzenia się białek w nerwach obwodowych ma na celu złagodzenie objawów (takich jak mrowienie lub osłabienie), które się w rezultacie pojawiają.
Podczas testowania leku pacjenci, którym podano Onpattro, zauważyli poprawę objawów w porównaniu z tymi, którym podano placebo (bez leków). Niektórzy pacjenci zgłaszali działania niepożądane związane z leczeniem infuzyjnym, w tym zaczerwienienie twarzy, nudności i ból głowy.
Od początku 2019 roku Alnylam, producent Onpattro, opracowuje dodatkowe leki wykorzystujące terapię RNAi, które, jak ma nadzieję, również otrzymają aprobatę FDA.