Naukowcy opracowują bezpieczniejsze terapie RNA w leczeniu chorób zapalnych

Nanocząsteczki lipidowe (LNP, lipid nanoparticles) to mikroskopijne pęcherzyki tłuszczowe wykorzystywane do dostarczania leków, genów i RNA do wnętrza komórek. W niektórych przypadkach mogą one jednak wywoływać szkodliwy stan zapalny w procesie transportu RNA. Obecnie opracowano dwa nowe rozwiązania, które pozwalają zmniejszyć nasilenie reakcji zapalnej, jednocześnie zachowując skuteczność dostarczania RNA.

Pierwsze odkrycie wykazało, że dodanie unikalnego, biodegradowalnego lipidu do preparatu ogranicza stan zapalny. Drugim rozwiązaniem jest zastosowanie znanego leku – tiodigalaktozydu (TG), który po dodaniu do LNP blokuje rozwój reakcji zapalnej. Wyniki badań zostały opublikowane w najnowszym numerze Nature Nanotechnology przez naukowców z Perelman School of Medicine na Uniwersytecie Pensylwanii.

– W przypadku pacjentów z chorobami zapalnymi, takimi jak ARDS, zawał serca czy udar mózgu, nasze rozwiązania – nowy lipid i lek blokujący galektyny – czynią terapie RNA bezpieczniejszymi – powiedział współautor badania, dr Jacob Brenner, profesor nadzwyczajny medycyny płuc, alergologii i intensywnej terapii.

Uszczelnianie wycieków i bezpieczniejsze dostarczanie RNA

LNP przenikają do komórek za pośrednictwem endosomów – niewielkich pęcherzyków transportowych, które kierują materiał do odpowiednich miejsc. Zespół badawczy odkrył, że w trakcie dostarczania RNA endosomy mogą pękać, co przypomina pęknięcie balonu, prowadząc do wycieku substancji wywołujących reakcję immunologiczną. Dziury w błonie endosomu wykrywają białka z rodziny galektyn, które aktywują stan zapalny.

Naukowcy ustalili, że dodanie specjalnego lipidu – 4A3-SC8 – powoduje powstawanie mniejszych uszkodzeń błony endosomu, które komórka może szybko naprawić. W efekcie ogranicza to stan zapalny, nie pogarszając skuteczności dostarczania RNA.

Drugim podejściem było wykorzystanie tiodigalaktozydu (TG) – stosowanego w leczeniu stanów zapalnych i nowotworów – który blokuje aktywację galektyn i tym samym zmniejsza odpowiedź zapalną.

Obie strategie okazały się skuteczne w modelu mysiego ostrego zespołu niewydolności oddechowej (ARDS) – schorzenia, w którym w płucach gromadzi się płyn, a poziom tlenu we krwi niebezpiecznie spada. Wykorzystując którąkolwiek z metod, badaczom udało się dostarczyć mRNA leczące ARDS, co znacząco zmniejszyło stan zapalny i uszkodzenia tkanki płucnej bez typowych skutków ubocznych wywoływanych przez LNP.

Krok naprzód dla terapii RNA

– Projektując LNP w taki sposób, by powodowały mniej uszkodzeń i blokowały szlaki zapalne, możemy poszerzyć zastosowanie terapii RNA na choroby takie jak ARDS, zawał serca czy udar mózgu, w których stan zapalny stanowi istotne wyzwanie – podkreślił dr Brenner.

Badacz zaznaczył, że wyniki te nie oznaczają, iż nanocząsteczki lipidowe stosowane w szczepionkach przeciw COVID-19 powodują szkodliwy stan zapalny. – Szczepionki wykorzystują LNP do pobudzania układu odpornościowego w całym organizmie, co jest kluczem do ich skuteczności. Jednak w przypadku leczenia chorób takich jak udar czy ARDS, aktywacja odporności może działać niekorzystnie. Nasze badania pokazują, jak można zmodyfikować LNP, aby zmniejszyć ten efekt – wyjaśnił.

Odkrycie stanowi istotny krok w rozwoju terapii RNA, które już wykazują potencjał w leczeniu nowotworów, chorób genetycznych, a teraz także chorób zapalnych.

– To znaczący postęp w dziedzinie terapii RNA – powiedziała pierwsza autorka badania, doktorantka Serena Omo-Lamai. – Nasze podejście może uczynić nanocząsteczki lipidowe bezpieczniejszymi i bardziej wszechstronnymi, otwierając możliwości leczenia chorób zapalnych, które dotąd były poza zasięgiem.

Źródło: Nature Nanotechnology, Researchers unlock safer RNA therapies for inflammatory diseases
DOI: https://doi.org/10.1038/s41565-025-01849-7