Technológia MRNA vstupuje do novej oblasti: na liečbu zlomenín a defektov kostí, podporu regenerácie kostí

Kontakt: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Okrem použitia vo vakcínach proti infekčným chorobám má mRNA ako platformová technológia široký aplikačný priestor. Lídri v oblasti mRNA technológií Moderna a BioNTech už začali súvisiaci výskum mRNA vakcín proti rakovine.

Nedávno výskumníci z Mayo Clinic v Spojených štátoch publikovali výskumnú prácu s názvom: Efektívne hojenie veľkých segmentálnych defektov pomocou optimalizovaného chemicky modifikovaného messengera RNA kódujúceho BMP-2 v časopise Science Advances.

Táto štúdia ukazuje, že použitie chemicky modifikovanej mRNA kódujúcej proteín BMP-2 môže vyvolať regeneráciu kostí na opravu segmentových defektov v dlhých kostiach. To poskytuje inovatívnu, bezpečnú a vysoko preložiteľnú techniku na hojenie kostí.

Segmentálne kostné chyby sa nehoja dobre a zostávajú hlavným klinickým problémom, ktorý môže viesť k amputácii a regeneratívna medicína ponúka novú nádej na obnovenie a regeneráciu pevnej kosti.

BMP-2 je prírodný proteín v tele, ktorý podporuje vývoj kostí a chrupaviek. Už v roku 2002 FDA schválil implantáty spoločnosti Medtronic na báze rekombinantného ľudského proteínu BMP-2 ako materiálov kostného štepu. Ale v skutočnosti je produkt drahý a účinnosť a vedľajšie účinky nie sú ideálne.

Mayov tím verí, že kódovanie proteínu BMP-2 prostredníctvom mRNA môže byť potenciálnym spôsobom, ako podporiť regeneráciu kostí.

Ľudská kosť sa regeneruje dvoma spôsobmi: priamo z mezenchymálnych progenitorových buniek na vytvorenie osteocytov alebo prostredníctvom endochondrálnej osifikácie, kde sa chrupavka najprv vytvorí a potom sa premení na kosť. Rekombinantná proteínová terapia BMP-2 využíva prvý prístup, zatiaľ čo mRNA terapia využíva druhý prístup.

Výskumný tím vykonal experimenty na modeli defektu kostnej vady potkaních kostí. Chemicky modifikované kódovanie mRNA (cmRNA) BMP-2 bolo dodané prostredníctvom nosiča lipidov a vstreknuté v mieste bekovania stehennej kosti. MRNA bola schopná nepretržite produkovať proteín BMP-2 in situ, takmer bez úniku do iných tkanív a orgánov. Na 5. deň po injekcii sa expresia bielkovín rozpadla na nízku úroveň. Naproti tomu klinicky ekvivalentná dávka rekombinantného ľudského proteínu BMP-2 sa začala zužovať po dosiahnutí vysokého bodu v prvý deň.

Experimentálne výsledky ukázali, že chýbajúce kosti potkanov v skupine s liečbou 50 mikrogramov sa v 4. týždni preklenuli a vyliečili a regenerované kosti vykazovali mechanické vlastnosti porovnateľné s prirodzenými kosťami, ktoré boli výrazne lepšie ako kosti liečebnej skupiny používajúcej rekombinantný proteín BMP-2.

Tím uviedol, že mRNA bola vybraná pred DNA, pretože mRNA môže byť dodávaná prostredníctvom nevírusových vektorov, ktoré sú lacnejšie. A mRNA sa neintegruje do ľudského genómu a existuje v tele len na krátku dobu, takže je bezpečnejšia.

Úspech mRNA vakcíny s novou korunou povzbudil vedcov na celom svete, aby preskúmali aplikáciu mRNA v iných oblastiach. Len 6. januára tohto roku výskumníci z Perelman School of Medicine na Univerzite v Pensylvánii publikovali článok v science.

Výskumný tím vyvinul prechodnú skonštruovanú terapiu CAR-T bunkami generovanú in vivo, ktorá preprogramovala T bunky tak, aby rozpoznali srdcové fibrotické bunky injekciou mRNA dodávanej lipidovými nanočasticami (LTP), čím sa znížila fibróza a znížila fibróza. Obnovenie srdcovej funkcie v myšom modeli srdcového zlyhania.

Táto metóda je podobná mRNA vakcínam, ktoré môžu generovať terapiu CAR-T bunkami v tele iba jednou injekciou, od ktorej sa očakáva, že vyrieši súčasné problémy zložitých procesov, dlhého cyklu a vysokej ceny CAR-T terapie.

Celkovo táto štúdia tímu Mayo ukazuje, že pri hojení kostí sľubuje technológia mRNA lepšie výsledky, nižšie ceny a lepšiu bezpečnosť ako tradičná génová terapia alebo rekombinantné proteínové prístupy. Má potenciál pre klinickú aplikáciu.

Cistanche benefit: zvyšuje produkciu ATP a chráni kosti

Poznámka: Tradičná čínska liečivá bylina cistanche (tiež známa ako "dračia bylina" a "púštny ženšen") rastie iba v vyprahnutých a teplých púšťach. Ako jedna z deviatich nesmrteľných bylín, Cistanche (cistanche tubulosa/cistanche deserticola/desertliving cistanche/cistanche salsa)obsah s bohatými účinnými zložkami, ako je echinakozid, acteozid, celkový fenyletanoid glykozidy, flavonoidy, polysacharidy atď. Tieto účinné zložky urobili z cistanchu vzácnu výživnú bylinu a potravinový materiál pre imunitu ľudí, vnútorné orgány a mozgové bunky a neuróny atď. Moderné farmakologické štúdie potvrdili nasledujúce účinky cistanchu (výhody cistanchu): zlepšenie imunity; zlepšiť sexuálne funkcie a funkciu obličiek; proti únave; proti starnutiu; zlepšiť pamäť; proti Parkinsonovej chorobe; anti-Alzheimerova choroba; oxidovanie antioxidácie; ľahkosť-zápcha; protizápalové; podporovať rast kostí, bielenie kože; chrániť pečeň; atď.

Odkaz na papier:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl6242

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594