Dystrofia mięśniowa Duchenne'a (DMD) to choroba genetyczna, która powoduje osłabienie i degenerację mięśni. Mutacje w genie DMD uniemożliwiają organizmowi produkcję dystrofiny – białka, które u zdrowych osób pomaga stabilizować i chronić komórki mięśniowe podczas skurczów. Bez dystrofiny mięśnie łatwo ulegają uszkodzeniu, co prowadzi do stanu zapalnego i obumierania komórek.

DMD dotyka głównie mężczyzn, a objawy takie jak opóźniony rozwój ruchowy, chód kaczkowaty, trudności z wchodzeniem po schodach oraz tzw. objaw Gowersa (dziecko wstaje z podłogi, „wspinając się” rękami po własnych nogach) pojawiają się zazwyczaj we wczesnym dzieciństwie. W miarę postępu choroby prowadzi ona do utraty zdolności chodzenia, skoliozy, problemów z sercem i ostatecznie do niewydolności oddechowej.

Ponieważ kodujący dystrofinę gen DMD jest najdłuższym znanym genem w ludzkim genomie, obecne wirusowe terapie genowe nie są w stanie przenieść pełnej długości genu, co oznacza, że muszą wykorzystywać skrócone wersje, które tylko łagodzą różne objawy. Te ograniczenia prowadzą do utraty pełnej funkcji genu i wiążą się z poważnymi skutkami ubocznymi, toksycznością ograniczającą dawkę, reakcjami immunologicznymi, a nawet potencjalną śmiercią.

Skutki uboczne doprowadziły do wycofania z rynku co najmniej jednej zatwierdzonej przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) terapii genowej i są po części powodem, dla którego naukowcy starają się opracować alternatywne sposoby bezpiecznego podawania pełnej długości genu DMD.

Jednocześnie cena obecnie dostępnych terapii jest niezwykle wysoka (w przypadku zbiórki na 8-letniego Maksa Łatwogang musiał zebrać 12 milionów złotych).

Nowa platforma terapeutyczna opracowana przez naukowców z University of Texas MD Anderson Cancer Center (USA) wykorzystuje naturalne nanocząsteczki transportujące - pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV), które są wystarczająco duże, aby przenosić pełny zestaw instrukcji genetycznych w postaci mRNA. Udało się zmodyfikować EV za pomocą specjalnych znaczników, które bezpośrednio atakują mięśnie szkieletowe po wstrzyknięciu do krwiobiegu. Dzięki tej metodzie udało się bezpiecznie przywrócić produkcję dystrofiny i poprawić funkcję mięśni w modelach przedklinicznych dystrofii mięśniowej Duchenne'a.

Zdaniem twórców nowej platformy to podejście ma znaczący potencjał terapeutyczny w przywracaniu dużych białek w wielu innych chorobach, w tym także w nowotworach.

Badanie było współprowadzone przez dr Betty Kim, profesor neurochirurgii i członkinię zarządu James P. Allison Institute, oraz dr Wen Jianga, profesora nadzwyczajnego radioterapii onkologicznej.

„Nasza nowa platforma pokonuje ograniczenia obecnych wirusowych terapii genowych, umożliwiając dostarczanie pełnej długości mRNA, przywrócenie translacji dystrofiny typu dzikiego i znaczną poprawę funkcji mięśni” – powiedziała Kim. - „Jesteśmy bardzo zadowoleni z tych wyników, które stanowią wzór dla pęcherzyków zewnątrzkomórkowych z mRNA jako strategii terapeutycznej nowej generacji”.

Technologia mRNA, w 2023 roku doceniona Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny ma ogromny potencjał w leczeniu zakażeń, a także chorób takich jak nowotwory. Naukowcy wcześniej wykorzystywali pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV) z mRNA do wzmocnienia odpowiedzi na immunoterapię w glejaku wielopostaciowym, co sugeruje potencjalne zastosowanie tej technologii w terapii nowotworów.

Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia pełnego bezpieczeństwa platform mRNA mediowanych przez EV w badaniach klinicznych, w tym możliwości ich dostarczania do mięśnia sercowego, ponieważ choroby serca często występują w zaawansowanych stadiach choroby. Jednak na podstawie tych wyników autorzy wskazują, że może to być obiecująca metoda wykraczająca poza leczenie dystrofii mięśniowej Duchenne'a, potencjalnie służąca również jako szersza platforma do „odbudowy białek” lub przeprogramowania komórek.

„Biorąc pod uwagę, że jesteśmy teraz w stanie zastąpić bardzo duże białka, to podejście niezależne od platformy i choroby może potencjalnie otworzyć drzwi daleko poza rzadkie zaburzenia genetyczne i tradycyjne zastosowania terapii genowej” – wskazała Kim. - „Możliwe, że ostatecznie umożliwi to odbudowę białek utraconych nie tylko w wyniku chorób dziedzicznych, ale także w wyniku procesów nabytych lub degeneracyjnych, w tym nowotworów, chorób autoimmunologicznych, neurodegeneracji, zwłóknienia i innych chorób przewlekłych”.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/