بهبود فیبروز کبدی با ابداع روش درمانی جدید

به گزارش مجله خبری نگار/تکناک: استفاده از این روش، یک روش درمانی جایگزین امیدوارکننده برای دارو‌های سنتی است.

بزرگترین چالش در توسعه یک درمان موفق RNA، تحویل هدفمند آن است. تحقیقات در حال حاضر با محدودیت‌های فعلی LNPs مواجه است که بسیاری از بیماری‌ها را بدون درمان موثر RNA رها کرده است.

فیبروز کبد زمانی رخ می‌دهد که کبد به طور مکرر آسیب ببیند و روند بهبودی منجر به تجمع بافت اسکار شود و عملکرد سالم کبد را مختل کند. این بیماری یک بیماری مزمن است که با تجمع بیش از حد ماتریکس خارج سلولی غنی از کلاژن (ECM) مشخص می‌شود. درمان فیبروز کبدی با استفاده از درمان‌های RNA به دلیل فقدان سیستم‌های تحویل برای هدف قرار دادن فیبروبلاست‌های فعال ساکن کبد، همچنان چالش برانگیز است. هم ساختار فیبروبلاست جامد و هم فقدان ویژگی یا میل ترکیبی برای هدف قرار دادن این فیبروبلاست‌ها، مانع از ورود LNP‌های فعلی به فیبروبلاست‌های فعال ساکن کبد شده بنابراین آن‌ها قادر به ارائه درمان‌های RNA نیستند.

مایکل میچل، جی پیتر و گری اسکیرکانیچ، و همکاران شان در این تحقیق، زوکسیانگ هان و نینگ کیانگ گونگ، متوجه شدند که برای مقابله با این موضوع و کمک به ارائه درمان برای میلیون‌ها نفری که از این بیماری مزمن رنج می‌برند، بایدروشی جدید برای سنتز LNP‌های متصل به لیگاند، افزایش گزینش پذیری آن‌ها و امکان هدف قرار دادن فیبروبلاست‌های کبدی پیدا کنند.

مطالعه آن‌ها که در مجله Nature Communications منتشر شده است، نشان می‌دهد که چگونه یک لیگاند (ماده شیمیایی) مولکولی کوچک میل به فیبروبلاست‌های فعال شده در کبد را ایجاد می‌کند و به سختی ساخت کلاژن را هدف قرار می‌دهد.

تجمع کلاژن با افزایش آزادسازی پروتئین شوک حرارتی ۴۷ (HSP۴۷) همراه است که پروتئینی است که بیوژنس (زیست زایی) و ترشح کلاژن را هدایت می‌کند. آزادسازی بیش از حد پروتئین HSP۴۷ و افزایش بیوژنز کلاژن، در نهایت به فیبروز تبدیل می‌شود.

هنگامی که LNP‌های آن‌ها به سلول هدف رسیدند و وارد آن شدند، siRNA آزاد می‌شود تا HSP۴۷ را خاموش کند، تولید کلاژن را مهار کند و فیبروز را در مسیر‌های آن متوقف سازد. این درمان که در موش‌ها موفقیت آمیز نشان داده شده است، یک درمان RNA امیدوارکننده برای فیبروز کبدی در انسان است.

این رویکرد جدید برای سنتز لیپید‌های قابل یونیزاسیون، کلید باز کردن در‌های بیشتری برای کاربرد‌های درمانی RNA برای درمان بیماری‌های مختلف است.

دکتر میچل گفت: برای اینکه LNP‌هایی به اندازه کافی مناسب را برای هدف قرار دادن سلول‌های ستاره‌ای کبدی یعنی آن‌هایی که فیبروز را تحریک می‌کنند، انتخاب کنیم، یک لیگاند آنیسامید که مولکولی است که میل ترکیبی بالایی با گیرنده روی این سلول‌های ستاره‌ای دارد، در ساختار لیپید یونیزاسیون پذیر وارد کردیم. اساسا، ما یک مکانیسم قفل و کلید را برای هدف قرار دادن و باز کردن تحویل به این سلول‌های غیرقابل دسترسی ایجاد کردیم.

فرآیند سنتز توسط هان و همکارانش به عنوان یک فرآیند “یک در دو مرحله ای” توسعه داده شد. برای ایجاد مجموعه‌ای از لیپید‌های قابل یونیزاسیون، تیم تحقیقاتی ابتدا یک پیش ساز لیگاند آنیسامید (AA) و هسته‌های آمینه مختلف را کنار هم قرار دادند. آن‌ها سپس دمی آبگریز را برای ایجاد لیپید‌های یونیزاسیون AA اضافه کردند. انیسامید به دلیل ماهیت خنثی و پایدار و همچنین تمایل آن به گیرنده‌های سیگما بیش از حد در سلول‌های ستاره‌ای، به عنوان لیگاند انتخاب شد. هنگامی که مجموعه LNP‌های متصل به AA ایجاد شد، تیم تحقیقاتی توانایی آن‌ها را برای هدف قرار دادن و ارائه درمان به سلول‌ها از طریق یک فرآیند انتخاب، دو دور تجزیه و تحلیل کرد.

هان گفت: ما نیاز داشتیم یک LNP خاص متصل به AA پیدا کنیم که هم قوی و هم مناسب باشد. دور اول فرآیند انتخاب با بررسی اینکه LNP‌های ما چقدر می‌توانند پروتئین فلورسانس سبز (GFP) را در فیبروبلاست‌ها برای اندازه گیری قدرت از بین ببرند، انجام شد. GFP شواهد بصری بسیار خوبی را برای اینکه چگونه RNA درمانی، آزادسازی ژن را در زمان واقعی خاموش می‌کند ارائه می‌دهد.

وی ادامه داد: در دور دوم، ما توانایی انتخابی این LNP قدرتمند را آزمایش کردیم. ما این کار را با مسدود کردن گیرنده سیگما انجام دادیم تا بفهمیم که گروه لیگاند AA خاص چقدر در توانایی LNP‌ها برای ورود به سلول‌های هدف مهم است. در حقیقت ما نشان دادیم که گروه AA قابل توجه است؛ پس از محاصره گیرنده سیگما، قفل و کلید را از دست دادیم و دیدیم که LNP متصل به AA وارد سلول هدف نمی‌شوند.

این تیم AA-T۳A-C۱۲ را به عنوان یک siRNA درمانی قوی و انتخابی حامل LNP شناسایی کردند که قادر به کاهش ۶۵ درصدی آزادسازی HSP۴۷ در موش‌ها و همچنین بهبود بافت آسیب دیده کبد است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که AA-T۳A-C۱۲ LNP از MC۳ LNP که یک ناقل غیر ویروسی است که برای درمان‌های بالینی استفاده می‌شود و برای استفاده در درمان RNA سلولی فیبروز کبدی مورد تایید FDA قرار گرفته است، بهتر عمل می‌کند.

این LNP جدید متصل به لیگاند، نوعی درمان RNA برای فیبروز کبدی ارائه می‌کند و به وسیله‌ی سنتز راهی برای تطبیق LNP‌ها با سایر سلول‌ها و بافت‌های بدن که قبلاً هدفشان سخت بود، فراهم می‌کند.

هان می‌گوید: پتانسیل LNP‌ها بسیار زیاد است، ما LNP‌ها را هوشمندتر و کارآمدتر می‌کنیم.

میچل افزود: ما هیجان زده ایم که یک درمان عالی پیدا کرده ایم که ریشه ژنتیکی این بیماری کبدی را برطرف می‌کند؛ و از آنجایی که این وسیله انتقال LNP، در سلول‌های فیبروتیک کبد کار می‌کند، ممکن است منجر به ایجاد درمانی برای انواع دیگر فیبروز در بدن شود، مانند فیبروزی که در ریه یا تومور‌ها ایجاد می‌شود.

وی در ادامه گفت: فراتر از آنچه در کبد بررسی کرده ایم، این روش ایجاد LNP می‌تواند برای درمان انواع سلول‌های دیگر استفاده شود. ما به طور بالقوه می‌توانیم سلول‌های مغز، ریه‌ها یا قلب را با نصب لیگاند‌های هدف‌گیری خاص در ساختار لیپیدی قابل یونیزاسیون هدف قرار دهیم. راه‌های زیادی در اینجا وجود دارد و ما هیجان زده هستیم که این تحقیقات را در جهت‌های جدیدی ادامه دهیم.