Skuteczne terapie chorób nowotworowych czy genetycznych, dostosowane do pacjenta nawet na poziomie komórkowym – taki cel przyświeca pracy polskich naukowców pracujących na Uniwersytecie Warszawskim: Jacka Jemielitego, Joanny Kowalskiej, Edwarda Darżynkiewicza oraz ich zespołu badawczego. Opracowali oni nową końcówkę cząsteczki mRNA: tzw. kap, który przekazuje w komórce polecenia dotyczące produkcji określonych białek.

Technika ta "pozwala myśleć o rozwiązaniach korygujących genetyczny system informacyjny organizmu bez wprowadzania bezpośrednich zmian w DNA pacjenta" - czytamy w przesłanym PAP komunikacie prasowym.

Za swoje osiągnięcia warszawscy naukowcy zostali nominowani do finału Nagrody Europejskiego Wynalazcy 2018 w kategorii "Badania". Zwycięzcy tegorocznej edycji nagrody zostaną ogłoszeni podczas ceremonii, która odbędzie się 7 czerwca w Paryżu.

DNA człowieka zawiera około 20 tys. genów, w których zapisane są instrukcje tworzenia białek, enzymów i innych cząstek wchodzących w skład organizmu. Jednak wprowadzanie zmian w DNA jest tak kosztowne, trudne i ryzykowne, że do tej pory zatwierdzono niewiele terapii genowych. Opierają się one przeważnie na zmodyfikowanych retrowirusach, które mogą prześlizgnąć się przez mechanizmy obrony komórkowej i wprowadzić nową informację bezpośrednio do jądra komórki.

Opierając się na badaniach, których początki sięgają czterech dziesięcioleci wcześniej, Jemielity i jego zespół zaproponowali inne podejście. Skupili się na delikatnych strukturach kończących każdą cząsteczkę mRNA, zwanych kapem 5’. "Struktura kapu jest bardzo ważna dla metabolizmu mRNA, ponieważ bez niej mRNA ulega bardzo szybkiemu rozpadowi i nie może wykonywać swoich funkcji. Kap chroni więc mRNA przed degradacją" – tłumaczy cytowany w komunikacie prasowym Jacek Jemielity.

Warszawski zespół naukowców zmienił jeden z około 80 tys. atomów typowej cząsteczki mRNA, zastępując atom tlenu atomem siarki. Stworzono w ten sposób syntetyczny kap dla mRNA. Opatentowany wynalazek – nazwany Beta-S-ARCA – doprowadził do powstania stabilnego mRNA, pięciokrotnie skuteczniejszego i trzykrotnie trwalszego w komórce niż naturalnie występująca cząsteczka. Według naukowców, otwiera to szansę na opracowanie terapii opartych na mRNA.

Wstępne badania kliniczne z zastosowaniem kapów mRNA opracowanych przez zespół z UW rozpoczęły się w 2006 roku, zaś dwa lata później, po rozpoczęciu europejskiego procesu patentowego, naukowcy utworzyli spółkę partnerską z firmą BioNTech z Uniwersytetu w Moguncji (Niemcy). W lipcu 2017 roku BioNTech opublikował rezultaty pierwszych prób z udziałem ludzi nad spersonalizowaną szczepionką przeciwnowotworową opartą na mRNA, w której wykorzystane są kapy opracowane przez Jemielita i jego zespół. "U 8 z 13 uczestników badania, u których dochodziło do regularnych nawrotów czerniaka, stwierdzono brak obecności komórek rakowych w trakcie 23 miesięcy badania. U jednej z pozostałych pięciu osób, u których rozwinęły się nowe guzy, zaobserwowano natomiast zmniejszenie się nowotworu" – czytamy w komunikacie prasowym.

Badana szczepionka, która może być także dostosowana do leczenia innych rodzajów nowotworów, opiera się na sekwencjonowaniu DNA guza pacjenta i porównywaniu go z DNA zdrowej tkanki. Po identyfikacji mutacji sztucznie zmienione mRNA jest wstrzykiwane do organizmu pacjenta, umożliwiając układowi odpornościowemu wykrywanie i niszczenie komórek raka.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce

Fot.: EPO