Зміст
РНК-інтерференційна терапія (RNAi) - це тип біотехнології, який націлений і змінює гени. Він досліджується для лікування ряду різних станів, включаючи рак. У серпні 2018 року FDA схвалила перший препарат для терапії RNAi, який називається Onpattro, для використання у пацієнтів з рідкісною хворобою, яка називається спадковим транстиретин-опосередкованим амілоїдозом (амілоїдоз hATTR). hATTR характеризується аномальним накопиченням білка в органах і тканинах, що з часом може призвести до втрати відчуття в кінцівках.Передумови
Терапія RNAi створюється шляхом використання процесу, який природним чином відбувається в клітинах організму на генетичному рівні. Існує два основних компоненти генів: дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) і рибонуклеїнова кислота (РНК). Більшість людей чули про ДНК і впізнали б її класичний дволанцюжковий або подвійний спіраль, але вони можуть бути не знайомі з типово одноланцюговою РНК.
Хоча важливість ДНК відома вже багато десятиліть, ми лише почали глибше розуміти роль РНК в останні роки.
ДНК і РНК спільно визначають, як працюють гени людини. Гени відповідають за все - від визначення кольору очей людини до сприяння ризику певних захворювань протягом усього життя. У деяких випадках гени є патогенними, це означає, що вони можуть призвести до народження людей із захворюванням або розвинутися в подальшому житті. Генетична інформація міститься в ДНК.
Окрім того, що РНК є «посланником» генетичної інформації, що міститься в ДНК, РНК може також контролювати, як - або навіть якщо - передається певна інформація. Менша РНК, яка називається мікроРНК або мікроРНК, має контроль над великою кількістю того, що відбувається в клітинах. Інший тип РНК, який називається месенджер-РНК або мРНК, може вимкнути сигнал для певного гена. Це називається "приглушенням" експресії цього гена.
На додаток до РНК-месенджера, дослідники виявили і інші типи РНК. Деякі типи можуть увімкнути або «збільшити» вказівки щодо створення певних білків або змінити спосіб і час надсилання інструкцій.
Коли ген замовчується або вимикається РНК, це називається інтерференцією. Тому дослідники, що розробляють біотехнологію, яка використовує природний клітинний процес, назвали його РНК-інтерференцією, або РНК-терапією.
Терапія RNAi - все ще відносно нова біотехнологія. Не минуло й десяти років після публікації статті про використання методу у глистах, група вчених, яким приписується створення технології, виграла Нобелівську премію в галузі медицини в 2006 році.
Протягом багатьох років, коли дослідники по всьому світу досліджували потенціал використання РНКі у людей. Метою є розробка терапії, яка може бути використана для націлювання на певні гени, які спричиняють або сприяють стану здоров’я. Хоча вже існують генні терапії, які можна використовувати таким чином, використання ролі РНК відкриває потенціал для більш конкретного лікування.
Як це працює
У той час як ДНК є знаменитою дволанцюжковою, РНК майже завжди є одноцепочковою. Коли РНК має два ланцюги, це майже завжди вірус. Коли організм виявить вірус, імунна система намагатиметься його знищити.
Дослідники вивчають, що відбувається, коли інший тип РНК, відомий як РНК з малим інтерференцією (siRNA), вставляється в клітини. Теоретично цей метод забезпечить прямий та ефективний спосіб контролю генів. На практиці це виявилося більш складним. Однією з головних проблем, з якими стикаються дослідники, є потрапляння зміненої дволанцюжкової РНК у клітини. Організм вважає, що дволанцюжкова РНК є вірусом, тому вона починає атаку.
Імунна відповідь не тільки заважає РНК виконувати свою роботу, але також може спричинити небажані побічні ефекти.
Потенційні переваги
Дослідники все ще виявляють потенційне використання терапії RNAi. Більшість його застосувань зосереджені на лікуванні захворювань, особливо тих, які рідкісні або важко піддаються лікуванню, як рак.
Вчені також можуть використовувати цю техніку, щоб дізнатись більше про те, як працюють клітини, та глибше зрозуміти генетику людини. Дослідники можуть навіть використовувати методи зрощування RNAi для вивчення рослин та експериментів з інженерними культурами для їжі. Інша область, на яку вчені особливо сподіваються, - це розробка вакцин, оскільки терапія RNAi надає можливість працювати з певними патогенами, такими як певний штам вірусу.
Недоліки
Терапія RNAi має перспективу для ряду застосувань, але вона також створює значні проблеми. Наприклад, хоча терапія може бути конкретно націлена на вплив лише на певні гени, якщо лікування «пропускає позначку», може виникнути токсична імунна відповідь.
Іншим обмеженням є те, що терапія RNAi корисна для вимкнення генів, що викликають проблеми, але це не єдина причина, чому хтось може мати генетичний стан. У деяких випадках проблема полягає в тому, що ген не вимикається тоді, коли він повинен бути, або є недостатньо активним. Сама РНК може включати і вимикати гени. Як тільки ця здатність буде використана дослідниками, можливості терапії RNAi розширяться.
Onpattro
У 2018 році FDA схвалила продаж препарату під назвою патисіран під торговою маркою Onpattro. Використовуючи невелику заважаючу терапію рибонуклеїновою кислотою (siРНК), Onpattro є першим із нового класу препаратів, затвердженим FDA. Це також перше затверджене лікування для пацієнтів з рідкісними генетичними захворюваннями, які називаються спадковим транстиретин-опосередкованим амілоїдозом (hATTR).
Вважається, що близько 50 000 людей у всьому світі мають hATTR. Стан вражає кілька частин тіла, включаючи шлунково-кишкову систему, серцево-судинну систему та нервову систему. Через генетичну мутацію білок, що виробляється печінкою, який називається транстиретин (TTR), не функціонує належним чином. Люди з hATTR відчувають симптоми через скупчення цього білка в різних частинах свого тіла.
Коли накопичення TTR впливає на інші системи організму, люди з hATTR відчувають цілий ряд симптомів, включаючи проблеми з шлунково-кишковим трактом, такі як діарея, запор та нудота, або неврологічні симптоми, які можуть виглядати подібними до інсульту або деменції. Також можуть виникати такі серцеві симптоми, як серцебиття та фібриляція передсердь.
Невелика кількість дорослих пацієнтів з hATTR зможуть використовувати Onpattro спеціально для лікування нервової хвороби (полінейропатії), яка виникає внаслідок накопичення TTR в нервовій системі.
Симптоми полінейропатії, як правило, відчуваються на руках і ногах.
Онпаттро вливається в організм і надходить безпосередньо в печінку, де вимикає вироблення пошкоджуючих білків. Уповільнюючи або зупиняючи накопичення білків у периферичних нервах, метою є зменшення симптомів (таких як поколювання або слабкість), які розвиваються в результаті.
Під час тестування препарату пацієнти, яким вводили Onpattro, помітили поліпшення симптомів у порівнянні з тими, хто отримував плацебо (без ліків). Деякі пацієнти повідомляли про побічні ефекти, пов'язані з прийомом інфузійної терапії, включаючи гіперемію, нудоту та головний біль.
На початку 2019 року Alnylam, виробник Onpattro, розробляє додаткові препарати з використанням терапії RNAi, які, як вони сподіваються, також отримають схвалення FDA.