Scientia

O nouă modalitate da a opri inflamarea celulelor ar putea conduce la noi tratamente pentru boli printre care ateroscleroza şi cancerul. Tehnica poartă numele de interferenţă ARN, a fost descoperită încă din 1998 şi este privită ca o terapie foarte promiţătoare.

Folosind fragmente scurte de ARN pentru a inactiva o genă specifică în anumite celule ale sistemului imunitar, oamenii de ştiinţă au arătat că acestea pot opri inflamaţia responsabilă de boli precum ateroscleroza.

Acestă tehnică este cunoscută sub numele de interferenţă ARN şi oferă o modalitate ţintită de a opri evoluţia inflamaţiei, putând fi utilă nu doar în tratarea aterosclerozei, ci chiar şi al unor boli de inimă sau de cancer, după cum afirmă cercetătorii.

Încă din 1998, când tehnica interferenţei ARN a fost descoperită, abilitatea de a inactiva, potenţial, orice genă din organism cu ajutorul acestei tehnici i-a intrigat pe oamenii de ştiinţă. Interferenţa ARN funcţionează prin întreruperea fluxului de informaţii genetice dinspre nucleul unei celule către componenta sa responsabilă cu producerea proteinelor. Cheia succesului este de a găsi o modalitate sigură şi eficientă de a livra organismului fragmente scurte de ARN şi care se pot lega la şi pot distruge ARN-ul mesager, cel care transportă instrucţiunile provenind din nucleul celulelor.

Într-un studiu apărut în numărul din 9 octombrie al publicaţiei Nature Biotechnology, cercetătorii au livrat fragmente scurte de ARN ambalate într-un strat de molecule similare grăsimilor, numite lipidoide. Aceste nanoparticule transportatoare de ARN au redus cu succes inflamaţia la şoareci, fără a genera efecte secundare.

Echipa de cercetători îi cuprinde pe Daniel Anderson de la MIT, profesor asociat la Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology, pe profesorul Robert Langer, dar şi alţi oameni de ştiinţă de la Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Brigham and Women’s Hospital, Alnylam Pharmaceuticals, Harrison School of Pharmacy şi Seoul National University din Coreea de Sud.

Prea mult din ceva bun

Inflamaţia, un efect natural de apărare al organismului împotriva bolilor şi leziunilor, este necesară în procesul de vindecare a rănilor şi infecţiilor. Cu toate cestea, inflamaţiile excesive pot dăuna ţesuturilor. De exemplu, o acumulare de grăsime şi colesterol pe pereţii arterelor produce o inflamaţie care duce la instalarea aterosclerozei, rigidizarea arterelor.

„După un episod inflamatoriu scurt şi puternic, e de aşteptat şi de dorit ca inflamaţia să cedeze. În cazul acestor afecţiuni, inflamaţia persistă în ţesuturi şi chiar să prolifereze,”- spune Matthias Nahrendorf, profesor asistent la MGH Center for Systems Biology and Harvard Medical School, unul dintre principalii semnatari ai lucrării.

Pentru a anihila acest tip de răspuns al organismului, cercetătorii au vizat monocitele, un tip de globule albe atrase de zonele infectate, unde acţionează stimulând inflamaţia.

Monocitele sunt atrase de o moleculă numită MCP1 care este eliberată în zonele cu leziuni. MCP1 se leagă de o proteină aflată pe suprafaţa monocitului, numită receptor CCR2, care stimulează călătoria acestor monocite către locul cu probleme şi declanşarea inflamaţiei.

În acest studiu cercetătorii au proiectat secvente de ARN capabile să blocheze gena responsabilă cu producerea receptorului CCR2. Fără acel receptor, monocitele nu răspund la MCP1 şi teoretic tratamentul ar trebui să blocheze o mare parte din răspunsul inflamator.

Reducerea inflamaţiei

Într-adevăr, atunci când cercetătorii au testat nanoparticulele de ARN pe şoareci cu ateroscleroză şi cancer, au descoperit că inflamaţia a fost redusă foarte mult şi, mai mult decât atât, tumorile au crescut mai lent la şoarecii trataţi.

Oamenii de ştiinţă au descoperit, de asemenea, că există o reducere a inflamaţiei şi în cazul în care şoarecii au avut recent un atac de cord. Inflamaţiile pot contribui la apariţia unor episoade subsecvente de insuficienţă cardiacă.

În plus, la şoarecii care au primit transplant de celule pancreatice – un proces care este testat ca o terapie experimentală pentru diabetul zaharat de tip 1 – tratamentul cu ARN prelungeşte supravieţuirea celulelor transplantate.

Livrarea ARN-ului specific la nivelul receptorului CCR2 evită efectele secundare observate frecvent în urma folosirii de medicamente antiinflamatorii, spune Nahrendorf, permiţând ca şi alte celule imune cheie să îşi desfăşoare funcţiile normal.

Această abordare reprezintă un bun exemplu de aplicare a noilor tehnologii care ajută la rezolvarea unor probleme clinice – spune  Nikolaos Frangogiannis, cardiolog şi profesor de medicină de la Colegiul de Medicină Albert Einstein. „Din punct de vedere conceptual, o astfel de strategie, dacă are succes în medicina umană, ar putea fi aplicată cu un semnificativ efect de protecţie la pacienţii care au suferit un atac de cord, imediat după episodul respectiv”, spune Frangogiannis. Cu toate acestea, el adaugă că este nevoie de o testare mult mai amplă înainte ca această tehnologie să poată fi utilizată pentru a trata bolile de inimă sau orice alte suferinţe.

Anderson şi Langer, care sunt şi membri ai Institutului David H. Koch de Cercetare în Domeniul Cancerului, au dezvoltat nanoparticule similare pentru a trata prin metoda interferenţei ARN şi alte boli, inclusiv cancer hepatic şi ovarian. „Acest tip de abordare prezintă un potenţial important de tratare a diverse boli”, spune Anderson.

Cercetătorii dezvoltă în prezent tehnici de fabricaţie prin care s-ar putea produce în mod constant un număr mare de particule identice, care ar putea fi necesare pentru potenţiale studii clinice.

Textul reprezintă traducerea articolului Shutting off inflammation, publicat de web.mit.edu.
Traducerea: Liana Toma