Εμβόλια και θεραπείες RNA

11 Μαΐου 2023

---

Σύντομη ανασκόπηση της πανδημίας COVID-19.

---

Πως χρησιμοποιείται το RNA στην πρόληψη και θεραπεία ασθενειών?

 Τα εμβόλια και οι θεραπείες RNA, κάνουν χρήση των κυττάρων του ίδιου του σώματος για την παραγωγή πρωτεϊνών που καταπολεμούν τις ασθένειες. Το RNA είναι ένα μόριο που δρα ως αγγελιοφόρος μεταξύ του DNA και του μηχανισμού παραγωγής πρωτεϊνών των κυττάρων, γνωστών ως ριβοσώματα. Παρέχοντας συγκεκριμένα μόρια RNA στα κύτταρα, οι επιστήμονες μπορούν να δώσουν εντολή στα κύτταρα να παράγουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι απαραίτητες για την καταπολέμηση ασθενειών.

Πως δρουν τα εμβόλια mRNA κατά της COVID-19 ?

 Τα εμβόλια mRNA χρησιμοποιούν αγγελιοφόρο (messenger) RNA (mRNA) για να καθοδηγήσουν τα κύτταρα να παράγουν μια ιική πρωτεΐνη αντίστοιχη με αυτή που καλύπτει την επιφάνεια του κορωνοϊού και ονομάζεται πρωτεΐνη ακίδας (spike protein) (time-line: 0.30').
 Το mRNA είναι εγκλεισμένο σε ένα λιπιδικό νανοσωματίδιο (lipid nanoparticle) για να το προστατεύει από την αποικοδόμηση και να διευκολύνει την είσοδο στα κύτταρα (time-line: 1.15').
 Μόλις το λιπιδικό νανοσωματίδιο εισέλθει στα κύτταρα, απελευθερώνει το mRNA, που με τη σειρά του καθοδηγεί την παραγωγή της πρωτεΐνης ακίδας (spike protein) στα ριβοσώματα (time-line: 1.53').
 Στη συνέχεια, το ανοσοποιητικό σύστημα αναγνωρίζει την πρωτεΐνη ακίδας ως ξένη και δημιουργεί μια ανοσολογική απόκριση εναντίον της, παράγοντας αντισώματα που μπορούν να εξουδετερώσουν τον ιό (time-line: 2.32').

Μετά την COVID-19, τι ?

 Οι καταγραφές, τα πορίσματα και οι μελέτες που εξήχθησαν από τους εμβολιασμούς mRNA κατά της COVID-19 ήταν μοναδικά, ανοίγοντας έτσι νέους δρόμους για την ανάπτυξη θεραπειών RNA σε μια σειρά ασθενειών.
Χαρακτηριστικά αναφέρουμε θεραπείες mRNA για τη θεραπεία του καρκίνου.
Οι επιστήμονες βρήκαν πως εισάγοντας στο ανθρώπινο σώμα mRNA που κωδικοποιεί συγκεκριμένες πρωτεΐνες υπεύθυνες για την καταπολέμηση του καρκίνου, καθοδηγούν τα κύτταρα του ίδιου του σώματος να επιτεθούν και να καταστρέψουν τα καρκινικά κύτταρα, χωρίς τις τοξικές παρενέργειες της παραδοσιακής χημειοθεραπείας.

Ποιοι άλλοι τύποι θεραπειών, με βάση το RNA, ερευνώνται ?

 Η θεραπεία με μικρό παρεμβαλλόμενο (small interfering) RNA (siRNA), στοχεύει το αγγελιοφόρο RNA που παράγεται από συγκεκριμένα γονίδια, υπεύθυνα σοβαρών νοσημάτων.
 Με τον τρόπο αυτό αδρανοποιείται η μετάφραση αυτών των γονιδίων σε νοσογόνους πρωτεΐνες που θα εκφράζονταν ως ασθένεια.
Η θεραπευτική αυτή προσέγγιση έχει δώσει πολύ ελπιδοφόρα αποτελέσματα σε κλινικές δοκιμές που έχουν γίνει για ασθένειες όπως η νόσος του Huntington και η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση.

  Άλλη θεραπεία με βάση το RNA, είναι η θεραπεία με microRNA (miRNA).
Τα miRNA είναι κι αυτά μικρά μόρια RNA όπως τα siRNA και δρουν με παρόμοιο τρόπο.
Η κύρια διαφορά μεταξύ των siRNA και των miRNAs είναι ότι τα πρώτα αναστέλλουν την έκφραση ενός συγκεκριμένου mRNA στόχου ενώ τα δεύτερα ρυθμίζουν την έκφραση πολλαπλών mRNA.

 Τέλος, αξίζει να προσθέσουμε ότι προσαρμόζοντας τη θεραπεία στο γονότυπο (γενετική σύσταση) του ατόμου, οι θεραπείες που βασίζονται στο RNA θα μπορούσαν να είναι πιο στοχευμένες, αποτελεσματικές και με λιγότερες παρενέργειες.

Τι χρήζει ακόμη διερεύνησης ?

Ενώ τα εμβόλια και οι θεραπείες RNA δίνουν τεράστιες υποσχέσεις, υπάρχουν ακόμη θέματα που πρέπει να διερευνηθούν.
 Μία από τις κύριες προκλήσεις είναι η εισαγωγή των μορίων RNA στα κύτταρα με ασφαλή και αποτελεσματικό τρόπο. Τα νανοσωματίδια λιπιδίων που χρησιμοποιούνται για την παροχή mRNA στα εμβόλια COVID-19 έχουν αποδειχθεί ασφαλή και αποτελεσματικά, αλλά τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματά τους είναι ακόμα άγνωστα.
Άλλες μέθοδοι χορήγησης, όπως η ηλεκτροδιάτρηση, η οποία χρησιμοποιεί ηλεκτρικά πεδία για τη δημιουργία προσωρινών πόρων στα κύτταρα, διερευνώνται επίσης.

 Μια άλλη πρόκληση είναι η πιθανότητα ανοσολογικών αντιδράσεων στα εισαγόμενα μόρια RNA.
Ενώ τα mRNA και (πιθανότατα)** τα miRNA είναι φυσικά μόρια στα κύτταρα, τα siRNA δεν είναι.
Αυτό σημαίνει ότι το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να χαρακτηρίσει τα εισαγόμενα μη φυσικά μόρια ως εισβολείς και να δημιουργήσει μια ανοσολογική απάντηση για αυτά.
Η ανάπτυξη μεθόδων χορήγησης που ελαχιστοποιούν τις ανοσολογικές αντιδράσεις θα είναι ένας σημαντικός τομέας έρευνας.

**Υφίστανται διχογνωμίες

Συμπερασματικά

Τα εμβόλια και οι θεραπείες RNA έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στον τομέα της φαρμακοθεραπείας στη μετά COVID-19 εποχή.
Η χρήση του RNA στην αντιμετώπιση μολυσματικών ασθενειών και αυτοάνοσων νοσημάτων δίνει μια νέα διάσταση στη θεραπευτική τους αντιμετώπιση.

Σύνταξη: Επιστημονική ομάδα Farmako.net

---

Πηγές κειμένου

• cancer.osu.edu: microRNA - What It Is and How It Works
• jbiomedsci.biomedcentral.com: The regulatory roles of microRNAs toward pathogenesis and treatments in Huntington's disease
• medicalxpress.com: Immune response to COVID-19's spike protein – the secret to a successful vaccine?
• medlineplus.gov: What are mRNA vaccines and how do they work?
• microbiologynote.com: miRNA (microRNA) Structure, Functions, Application
• pubmed.ncbi.nlm.nih.gov: siRNA therapeutics in the treatment of diseases
• pubmed.ncbi.nlm.nih.gov: SARS-CoV-2 spike protein induces inflammation via TLR2-dependent activation of the NF-κB pathway
• pubmed.ncbi.nlm.nih.gov: mRNA therapeutics in cancer immunotherapy
• pubmed.ncbi.nlm.nih.gov: Specific T-Cell Immune Response to SARS-CoV-2 Spike Protein over Time in Naïve and SARS-CoV-2
• pubmed.ncbi.nlm.nih.gov: Innate immune mechanisms of mRNA vaccines
• pubmed.ncbi.nlm.nih.gov: mRNA-Based Therapeutics in Cancer Treatment
• pubs.acs.org: Lipid Nanoparticles─From Liposomes to mRNA Vaccine Delivery, a Landscape of Research Diversity and Advancement
• sitn.hms.harvard.edu: RNA vaccines: a novel technology to prevent and treat disease
• theconversation.com: Three ways RNA is being used in the next generation of medical treatment
• www.britannica.com: messenger RNA
• www.frontiersin.org: Editorial: miRNAs and Neurological Diseases
• www.frontiersin.org: Insight Into the Prospects for RNAi Therapy of Cancer
• www.healthline.com: How Do mRNA Vaccines Protect You from COVID-19?
• www.nature.com: RNA therapy: rich history, various applications and unlimited future prospects
• www.nature.com: Therapeutic siRNA: state of the art
• www.nature.com: RNA-based therapeutics: an overview and prospectus
• www.nature.com: Single-molecule imaging of microRNA-mediated gene silencing in cells
• www.nature.com: Payload distribution and capacity of mRNA lipid nanoparticles
• www.nature.com: Noncoding RNA therapeutics — challenges and potential solutions
• www.nature.com: Drug delivery systems for RNA therapeutics
• www.nature.com: Lipid nanoparticles for mRNA delivery
• www.nature.com: Nanodelivery of nucleic acids
• www.ncbi.nlm.nih.gov: siRNA Versus miRNA as Therapeutics for Gene Silencing
• www.pennmedicine.org: How mRNA Vaccines Could Treat Other Infectious Diseases Beyond COVID-19
• www.sciencedirect.com: Therapeutic advances of miRNAs: A preclinical and clinical update
• www.sigmaaldrich.com: miRNA (microRNA) Introduction
• www.thoughtco.com: The Difference Between siRNA and miRNA
• www.thoughtco.com: siRNA and How It Is Used

Εικόνες και video

• Alissa Eckert, MS; Dan Higgins, MAM, Public domain, via Wikimedia Commons
• Christinelmiller, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
• SCNAT and Bio Unit, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons