Содержание
Терапия с использованием РНК-интерференции (РНКи) - это вид биотехнологии, которая воздействует на гены и изменяет их. Он изучается для лечения ряда различных состояний, включая рак. В августе 2018 года FDA одобрило первый препарат для терапии РНКи, названный Onpattro, для использования у пациентов с редким заболеванием, называемым наследственным транстиретин-опосредованным амилоидозом (амилоидоз hATTR). hATTR характеризуется ненормальным накоплением белка в органах и тканях, что в конечном итоге может привести к потере чувствительности в конечностях.Задний план
РНКи-терапия создается путем использования процесса, который естественным образом протекает в клетках организма на генетическом уровне. Есть два основных компонента генов: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Большинство людей слышали о ДНК и распознали бы ее классический вид двухцепочечной или двойной спирали, но они могут быть не знакомы с типично одноцепочечной РНК.
Хотя важность ДНК была известна на протяжении многих десятилетий, мы начали лучше понимать роль РНК только в последние годы.
ДНК и РНК работают вместе, чтобы определить, как работают гены человека. Гены несут ответственность за все, от определения цвета глаз человека до повышения риска определенных заболеваний на протяжении всей жизни. В некоторых случаях гены являются патогенными, что означает, что они могут привести к рождению людей с заболеванием или развитию его в более позднем возрасте. Генетическая информация находится в ДНК.
Помимо того, что РНК является «посланником» генетической информации, содержащейся в ДНК, она также может контролировать то, как - или даже если - передается определенная информация. Меньшая РНК, называемая микро-РНК или миРНК, контролирует многое из того, что происходит в клетках. Другой тип РНК, называемый информационной РНК или мРНК, может отключать сигнал для определенного гена. Это называется «подавлением» экспрессии этого гена.
Помимо информационной РНК, исследователи обнаружили и другие типы РНК. Некоторые типы могут включать или «наращивать» направления создания определенных белков или изменять способ и время отправки инструкций.
Когда ген заглушается или выключается РНК, это называется интерференцией. Поэтому исследователи, разрабатывающие биотехнологию, которая использует естественный клеточный процесс, назвали это РНК-интерференцией, или РНКи-терапией.
РНКи-терапия - все еще относительно новая биотехнология. Менее чем через десять лет после публикации статьи об использовании этого метода для борьбы с червями группа ученых, создавшая эту технологию, получила Нобелевскую премию по медицине 2006 года.
С тех пор исследователи всего мира изучали возможность использования РНКи у людей. Цель состоит в том, чтобы разработать методы лечения, которые можно было бы использовать для нацеливания на определенные гены, вызывающие или способствующие ухудшению здоровья. Хотя уже существуют генные методы лечения, которые можно использовать таким образом, использование роли РНК открывает возможности для более специфического лечения.
Как это устроено
Хотя известно, что ДНК является двухцепочечной, РНК почти всегда одноцепочечной. Когда РНК имеет две цепи, это почти всегда вирус. Когда организм обнаруживает вирус, иммунная система пытается его уничтожить.
Исследователи изучают, что происходит, когда в клетки вставляется другой тип РНК, известный как малые интерферирующие РНК (миРНК). Теоретически этот метод обеспечит прямой и эффективный способ контроля генов. На практике все оказалось сложнее. Одна из основных проблем, с которыми столкнулись исследователи, - это попадание измененной двухцепочечной РНК в клетки. Организм думает, что двухцепочечная РНК - это вирус, поэтому начинает атаку.
Мало того, что иммунный ответ мешает РНК выполнять свою работу, он также может вызывать нежелательные побочные эффекты.
Потенциальные преимущества
Исследователи все еще открывают возможности использования РНКи-терапии. Большинство его приложений сосредоточено на лечении заболеваний, особенно тех, которые редко или трудно поддаются лечению, например, рака.
Ученые также могут использовать эту технику, чтобы больше узнать о том, как работают клетки, и развить более глубокое понимание генетики человека. Исследователи могут даже использовать методы сплайсинга РНКи для изучения растений и экспериментов с искусственными культурами в пищу. Еще одна область, на которую ученые возлагают особые надежды, - это разработка вакцин, поскольку РНКи-терапия предоставит возможность работать с определенными патогенами, такими как определенный штамм вируса.
Недостатки
РНКи-терапия обещает множество применений, но при этом создает серьезные проблемы. Например, в то время как терапия может быть специально нацелена на воздействие только на определенные гены, если лечение «промахнется», может возникнуть токсический иммунный ответ.
Еще одно ограничение заключается в том, что РНКи-терапия хороша для отключения генов, вызывающих проблемы, но это не единственная причина, по которой у кого-то может быть генетическое заболевание. В некоторых случаях проблема заключается в том, что ген не выключается, когда он должен быть активен, или неактивен. Сама РНК может включать и выключать гены. Как только исследователи воспользуются этой способностью, возможности РНКи-терапии расширятся.
Onpattro
В 2018 году FDA одобрило лекарство под названием патисиран для продажи под торговой маркой Onpattro. Onpattro, использующий терапию малой интерферирующей рибонуклеиновой кислотой (миРНК), является первым препаратом нового класса, одобренным FDA. Это также первое одобренное лечение для пациентов с редким генетическим заболеванием, называемым наследственным транстиретин-опосредованным амилоидозом (hATTR).
Считается, что около 50 000 человек во всем мире имеют hATTR. Заболевание поражает несколько частей тела, включая желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему и нервную систему. Из-за генетической мутации белок, вырабатываемый печенью, называемый транстиретином (TTR), не функционирует должным образом. Люди с hATTR испытывают симптомы из-за накопления этого белка в разных частях тела.
Когда нарастание TTR влияет на другие системы организма, люди с hATTR испытывают ряд симптомов, включая желудочно-кишечные проблемы, такие как диарея, запор и тошнота, или неврологические симптомы, которые могут выглядеть похожими на инсульт или деменцию. Также могут возникать сердечные симптомы, такие как учащенное сердцебиение и фибрилляция предсердий.
Небольшое количество взрослых пациентов с hATTR смогут использовать Onpattro специально для лечения нервной болезни (полинейропатии), которая возникает из-за накопления TTR в нервной системе.
Симптомы полинейропатии обычно ощущаются в руках и ногах.
Онпатро проникает в организм и попадает прямо в печень, где отключает производство повреждающих белков. Замедляя или останавливая накопление белков в периферических нервах, цель состоит в том, чтобы уменьшить симптомы (такие как покалывание или слабость), которые развиваются в результате.
Во время тестирования препарата пациенты, которым давали Onpattro, заметили улучшение своих симптомов по сравнению с теми, кому давали плацебо (без лекарств). Некоторые пациенты сообщали о побочных эффектах, связанных с приемом инфузионной терапии, включая приливы, тошноту и головную боль.
По состоянию на начало 2019 года компания Alnylam, производитель Onpattro, разрабатывает дополнительные препараты с использованием РНКи-терапии, которые, как они надеются, также получат одобрение FDA.