Внеклеточные везикулы с мРНК разгладили морщины у мышей
Анастасия Горшкова, PCR.news
Исследователи из Китая и США разработали новую систему для доставки матричной РНК (мРНК) в клетки с использованием внеклеточных везикул (extracellular vesicles, EV). В работе, результаты которой опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering, ученые использовали ее для инициации и поддержания выработки коллагена в коже мышей в течение нескольких месяцев.
Новейшие разработки повысили терапевтическую эффективность препаратов на основе мРНК, однако молекулу необходимо инкапсулировать для доставки в клетки. Сейчас мРНК в основном заключают в липидные наночастицы (LNP), однако они часто оказываются цитотоксичными и иммуногенными, обладают плохими биораспределением и специфичностью к мишеням.
Другим решением для доставки мРНК в клетки являются внеклеточные везикулы. Из-за того, что они эндогенно продуцируются клетками организма, препараты на их основе вызывают меньше воспалительных реакций. Коллектив исследователей разработал метод клеточных нанопор (CNP), в ходе которого на поверхности исходных клеток создаются временные поры нанометрового размера, что обеспечивает эффективную загрузку мРНК во внеклеточные везикулы. Кроме того, их размер позволяет им доставлять даже самые большие человеческие гены.
«Это совершенно новый способ доставки мРНК», — сказала последний автор статьи Бетти Ким, доктор медицинских наук и профессор нейрохирургии в Университете Техаса. «Мы использовали его в нашем исследовании, чтобы инициировать выработку коллагена в клетках, но такой подход потенциально может доставлять генотерапевтические препараты, содержащие мРНК, которые существующими методами доставить невозможно».
Исследовательская группа использовала мРНК, заключенные во внеклеточные везикулы, для доставки в клетки мышей гена COL1A1, который кодирует одну из цепей коллагена. Препарат вводили небольшим шприцем под кожу лабораторном мышам, которых предварительно в течение восьми недель облучали ультрафиолетом, чтобы индуцировать фотостарение. При помощи гистологического анализа было выявлено, что вскоре после введения препарата в коже мышей увеличивалась выработка коллагена, и это сглаживало морщины, что было заметно даже визуально (смотреть изображение на сайте). Результаты подтвердили методами количественной ПЦР и вестерн-блота. Однако уже через месяц после инъекции уровень экспрессии коллагена возвращался к контрольным значениям.
Чтобы повысить эффективность доставки и удержать уровень экспрессии коллагена на высоком уровне, ученые протестировали, как работает доставка внеклеточных везикул с помощью патча с микроиглами из гиалуроновой кислоты. Выяснилось, что везикулы оставались стабильными в ходе синтеза микроигл, и такая технология улучшила эффективность доставки мРНК в кожу мышей, что позволило им лучше противостоять фотостарению. Эффект сохранялся до 70 дней после терапии.
По словам Ким, хотя индукция выработки коллагена сама по себе является примечательным достижением, это исследование открывает двери для дальнейшего использования внеклеточных везикул для доставки мРНК. «мРНК-терапия может решить ряд проблем со здоровьем, от снижения экспрессии белка с возрастом до наследственных заболеваний, при которых отсутствуют нужные гены или белки», — сказала Ким. «Потенциально их можно использовать даже для доставки мРНК, подавляющей развитие опухоли, то есть для лечения рака, поэтому поиск новых способов доставки РНК очень важен. Предстоит еще поработать, чтобы вывести это в клинику, но первые результаты многообещающие».
Статья You Y, et al. Intradermally delivered mRNA-encapsulating extracellular vesicles for collagen-replacement therapy опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru