Сам себе фармзавод
Мобильные «фармзаводы» из инженерных стволовых клеток
LifeSciencesToday по материалам Harvard Stem Cell Institute: Stem Cells Engineered to Become Targeted Drug Factories
Ученые из Женской больницы Бригема (Brigham and Women's Hospital) и Гарвардского института стволовых клеток (Harvard Stem Cell Institute) вместе со своими коллегами из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) и Массачусетской общей больницы (Massachusetts General Hospital) нашли способ использовать стволовые клетки в качестве средства адресной доставки биологических препаратов.
Исследователи ввели в стволовые клетки соединительной ткани – мезенхимальные стволовые клетки – модифицированные цепочки матричных РНК, стимулирующие синтез адгезивных поверхностных белков и секрецию мощного противовоспалительного цитокина интерлейкин-10. При попадании в кровоток мыши модифицированные человеческие стволовые клетки выбирали своей мишенью зону воспаления и устремлялись к ней, высвобождая биологические агенты, успешно уменьшавшие отек.
Инженерные мезенхимальные стволовые клетки, «наведенные» на зону воспаления,
секретируют иммуносупрессирующий цитокин интерлейкин-10. (Фото: Jeffrey Karp)
«Если посмотреть на клетку как на фабрику лекарств, то то, что мы делаем, это ориентируем эти клеточные фабрики на поврежденные или больные ткани, где они могут вырабатывать лекарственные вещества на уровне достаточно высоком, чтобы оказывать терапевтическое воздействие», – комментирует исследование его руководитель Джеффри Карп (Jeffrey Karp), PhD, старший преподаватель Гарвардского института стволовых клеток, доцент Женской больницы Бригема, Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School), приглашенный преподаватель Массачусетского технологического института.
Опубликованное в журнале Blood исследование доктора Карпа и его коллег (Levy et al., mRNA-engineered mesenchymal stem cells for targeted delivery of interleukin-10 to sites of inflammation), являющееся доказательством возможности использования таких мобильных «фармзаводов», уже привлекло к себе внимание биофармацевтических компаний. Их заинтересовала возможность адресной доставки биологических препаратов непосредственно в очаг воспаления. Входя в топ-продажи фармацевтической индустрии, биологические препараты по-прежнему сложны в использовании, и разрабатываемый доктором Карпом подход может поднять их клиническое значение на новую ступень, а также внести ясность в оценку результатов клинических испытаний основанных на мезенхимальных стволовых клетках методов, до сих пор расцениваемых как неоднозначные.
Инструментом выбора для ученых, занимающихся разработкой методов клеточной терапии, мезенхимальные стволовые клетки сделала их способность уклоняться от атак иммунной системы: они безопасны, даже если получены от другого человека. Для их модификации с помощью матричной РНК исследователи использовали методику доставки РНК и клеточного программирования, ранее разработанную в Массачусетском технологическом институте лабораторией Мехмета Фатиха Яника (Mehmet Fatih Yanik), PhD. Эта основанная на РНК методика программирования безвредна, так как не изменяет генома клеток, что является проблемой, если для манипуляции экспрессией генов используются ДНК, доставляемые в клетку вирусами.
«Это открывает путь к использованию трансфекции клеточных популяций матричными РНК как следующего поколения клинической терапии, так как эта методика позволяет обойти некоторые проблемы доставки, с которыми ученые столкнулись при работе с биологическими агентами», – считает соведущий автор исследования Орен Леви (Oren Levy), PhD.
Одной из основных проблем в использовании мезенхимальных стволовых клеток является недостаточная продолжительность производимого ими эффекта, так как после попадания в кровь они быстро – обычно в течение нескольких часов или дней – выводятся из организма. Доктор Карп и его коллеги продемонстрировали, что специфическое «наведение» на воспаленную ткань позволяет клеткам оказывать терапевтическое действие, несмотря на быстрое выведение. Чтобы увеличить продолжительность жизни стволовых клеток, ученые приступили к экспериментам по использованию матричных РНК, кодирующих факторы, способствующие их выживанию.
«Мы хотим изучить этот подход как платформу и выяснить, каковы его потенциальные ограничения и возможности», – говорит соруководитель работы Вэйань Чжао (Weian Zhao), PhD. «Теоретически, возможна одновременная доставка белков, оказывающих синергическое терапевтическое воздействие».
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
11.10.2013