Nowe modyfikacje mRNA opracowali naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego. Według badaczy, jedna z modyfikacji może znaleźć zastosowanie w opracowaniu leku na rdzeniowy zanik mięśni (SMA) lub inne schorzenia o podłożu genetycznym.
Nowe modyfikacje opracował zespół pod kierunkiem prof. Jacka Jemielitego z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego (CeNT) i dr Joanny Kowalskiej z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
Jak poinformowano w przesłanym PAP komunikacie, odkrycie obejmuje dwie modyfikacje: pierwsza z nich to modyfikacja strukturach kończących każdą cząsteczkę mRNA, zwanych kapem 5’. Pozwala ona znacznie taniej i szybciej syntetyzować dowolne mRNA niezbędne do projektowania innowacyjnych terapii oraz do zapewnienia testów klinicznych w odpowiedniej skali.
Druga modyfikacja pozwala uzyskać cząsteczkę, która ma silne właściwości hamujące enzym degradujący kap, występujący naturalnie w komórkach. Według naukowców, to odkrycie może znaleźć zastosowanie w opracowaniu leku na rdzeniowy zanik mięśni (SMA) lub inne schorzenia o podłożu genetycznym.
"Jedna z opracowanych przez nas modyfikacji kapu może w przyszłości zostać wykorzystana jako lek. Odkryliśmy bowiem modyfikowaną cząsteczkę, która silnie hamuje enzym degradujący kap, obecny w żywych komórkach. Ta nowa cząsteczka jest ponad stukrotnie aktywniejsza w porównaniu z naszymi dotychczasowymi wynalazkami. Taki efekt jest pożądany w walce z poważnym schorzeniem, jakim jest rdzeniowy zanik mięśni” – wyjaśniła, cytowana w komunikacie prasowym dr Joanna Kowalska.
Dodała, że jedna z globalnych firm farmaceutycznych pod tym właśnie kątem testowała klinicznie związek o zupełnie innej strukturze. Wykazywał on jednak gorsze właściwości porównując do cząsteczki opracowanej na UW. Aby odkrycie stało się lekiem, potrzebne są jednak dalsze badania nad opracowaniem wydajnej strategii dostarczania leku do komórek oraz inwestor, który zgodzi się zaryzykować i w odpowiedniej skali wykonać testy przedkliniczne, a później kliniczne nowego leku.
Dotychczasowe odkrycia zespołu umożliwiały syntezę trwałego i produktywnego mRNA, jednak posiadało ono dwa rodzaje ułożeń przestrzennych. Do terapii można zastosować tylko jeden rodzaj izomeru, co oznacza, że każdy proces produkcji leku wymagał oczyszczenia finalnego związku do produkcji mRNA z niepożądanego izomeru. W ten sposób połowa syntetyzowanego cennego związku musiała zostać usunięta, co powodowało, że cały proces produkcji był dłuższy i bardziej kosztowny. To powodowało "wąskie gardło w procesie produkcji leków opartych na syntetycznym mRNA". "Nasz wynalazek pozwoli ostatecznie znieść to ograniczenie technologiczne” – powiedział prof. Jacek Jemielity, cytowany w komunikacie.
„Obecnie prowadzimy zaawansowane rozmowy z przedstawicielami firm farmaceutycznych zainteresowanych uzyskiwaniem trwałego mRNA wykorzystywanego w innowacyjnych lekach. Szczególnie interesująco wygląda możliwość zastosowania naszego wynalazku na zupełnie innych polach terapeutycznych niż te, na których wykorzystywano nasze dotychczasowe odkrycia – czyli nie tylko do projektowania szczepionek przeciwnowotworowych” – zaznaczył badacz.
Obydwa wynalazki zostały objęte ochroną patentową, a wyniki prac opublikowano w czasopiśmie naukowym Journal of the American Chemical Society (JACS)
„To praca naukowa, w której mają udział wyłącznie Polacy. Nieczęsto zdarza się, aby badania bez udziału zagranicznych ośrodków naukowych osiągnęły uznanie recenzentów na tak wysokim poziomie” – powiedział prof. Jemielity.
Jego zespół od kilkunastu lat pracuje nad tworzeniem analogicznych końców cząsteczek mRNA. Obecnie opracowana modyfikacja polega na zastąpieniu tylko jednego atomu tlenu jednym atomem siarki. W drugiej modyfikacji ingerencja jest większa – trzy atomy tlenu zostały zastąpione trzema atomami siarki.
Za swoje osiągnięcia warszawscy naukowcy zostali nominowani do finału Nagrody Europejskiego Wynalazcy 2018 w kategorii "Badania".
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Komentarze
[ z 7]
Wielu osobom choroby genetyczne kojarzą się jako choroby niewyleczalne. Nic dziwnego, bo bardzo długo nauka nie wynalazła żadnego leku. Dzisiejsza technologia pozwala na bardzo dokładne analizy i badania. Widzimy właśnie efekt prac nad genetyką i chorobami genetycznymi. Jednak na naukowców czeka jeszcze bardzo dużo pracy, ponieważ na wiele chorób (nie tylko genetycznych) nie wynaleziono żadnych leków.
Genetyka to ostatnich czasach jedna z najprężniej rozwijających się dziedzin nauki. Cały czas prowadzone są badania nad tym jak wcześnie za pomocą naszego DNA sprawdzać czy jesteśmy nosicielami konkretnej choroby, stopień ryzyka zachorowania na różnego rodzaju nowotwory. To bardzo istotne ponieważ wiedza o tym pozwoli nam właściwe postępować poprzez np. stosowanie odpowiedniej diety oraz przeprowadzaniu szeregów badań profilaktycznych. W tym wypadku naukowcy są bardzo blisko osiągnięcia czegoś co do tej pory było niemożliwe. A to chyba jest największy sukces o jakim pomyśleć może każdy uczony-wprowadzenie czegoś innowacyjnego co może uratować życie tysiącom ludzi. Co ważne ratowanie to odbędzie się na pewno mniejszym nakładem finansowym ponieważ leczenie tego typu chorób i długotrwała rehabilitacja wiąże się z bardzo dużymi kosztami. Jednak oczywiście nie to jest najważniejsze. Najważniejsze jest to, że nowy lek wróci nadzieję chorym na powrót do zdrowia, oraz normalne funkcjonowanie w społeczeństwie, tak jak to miało miejsce przed pojawieniem się choroby. Naprawdę wielkie słowa uznania dla całego zespołu biorącego udział w tym badaniu.
Grupa naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego poczyniła bardzo ogromny krok w dziedzinie genetyki. Nauka ta wymaga bardzo potężnej wiedzy oraz na pewno cierpliwości w dążeniu do celu ponieważ pracę odbywają się na podłożu molekularnym. To zawsze podnosi poziom trudności badań. Jeżeli faktycznie wprowadzenie modyfikacji w postaci leku to komórek spowoduje to, że zahamowany zostanie zanik mięśni to jest to sukces o skali światowej. Niewątpliwie wyniki pozyskane w projekcie będą świetnym podłożem dla kolejnych badań nad kolejnymi lekami, na coraz to inne choroby. Choroby genetyczne, są bardzo trudne w leczeniu, a ich postęp bardzo często związany jest z poważnym uszczerbkiem na zdrowiu, a nawet śmiercią. Zawsze zastanawiało mnie, kiedy nastąpi taki okres, że właśnie będziemy mogli “panować” nad chorobami genetycznymi. W dzisiejszych czasach rośnie świadomość społeczeństwa odnośnie chorób genetycznych, które niekoniecznie muszą ujawnić się w młodym wieku. W Poradniach Genetycznych gości coraz więcej pacjentów, którzy chcą dowiedzieć się czy są obciążeni różnymi chorobami, które np. występują w ich rodzinach. Jeżeli wcześniej dowiedzą się, że choroba może u nich wystąpić to w znacznym stopniu zmieniają swoje życie, które chociaż w pewnym stopniu uchroni ich przed powikłaniami choroby. To jest opcja, która istnieje na tę chwilę. Naukowcy z UW są jednak na świetnej drodze, aby uratować zdrowie i życie pacjentów chorych na rdzeniowy zanik mięśni, ale także na inne choroby. Brawo!
Obecnie szuka się coraz częściej rozwiązań do walki z chorobami, które jeszcze kilka lat temu były albo nieznane albo nieuleczalne. To jak szybko rozwija się obecna medycyna w niedalekiej przyszłości powinna zapewnić nam możliwość wyleczenia naprawdę poważnych chorób. Tak jest też w wypadku tego odkrycia, którego dokonali pracownicy Uniwersytetu Warszawskiego. Rdzeniowy zanik mięśni jest chorobą autosomalną recesywną, dziecko musi więc otrzymać po jednej kopii wadliwego genu od obojga rodziców. Do tej pory nie odkryto skutecznego leku, który pozwoliłby w pełni wyzdrowieć. Istnieją bowiem leki, które zwiększają ilość białka SMN, które chroni neurony mięśniowe przed degradacją. Do tej pory lek nie jest refundowany w Polsce, a konieczność przyjmowania zastrzyków do kanału rdzeniowego co 4 miesiące (bo lek nie przenika przez barierę krew-mózg) generuje spore koszta. Jak dotąd wiele ośrodków na świecie prowadzi badania nad odkryciem złotego środka w walce z rdzeniowym zanikiem mięśni, jednak chyba naukowcy z UW są najbliżej sukcesu. Miejmy nadzieje, że w niedalekiej przyszłości znajdzie się inwestor, który będzie w stanie poświęcić środki w tak szczytnym celu. Nominacja do europejskiego konkursu jest jak najbardziej zasłużona. Niech kolejne lata badań przyniosą polskim naukowcom kolejne odkrycia, które będą szansą na uratowanie zdrowia i życie ludzi na całym świecie.
Bardzo się cieszę, że naukowcy tak intensywnie pracują nad nowymi rozwiązaniami, które mają pomóc wyleczyć choroby genetyczne. W tej kategorii chorób istnieje najwięcej schorzeń, które na dzień dzisiejszy są niewyleczalne, co powinno się jak najszybciej zmienić. Na szczęście Polska rozwija swoją diagnostykę i lecznictwo, a więc dąży do polepszenia sytuacji chorych, których dotknęła taka przypadłość. Szpital Uniwersytecki w Krakowie właśnie uruchomił Ośrodek Chorób Rzadkich, w którym pacjenci mający problem z diagnozą swoich dolegliwości będą mogli zasięgnąć porady i rozpocząć leczenie. Choroby Rzadkie (ang. RD - rare diseases) dotykają mniej niż pięć osób na 10 tys. mieszkańców. Na całym świecie cierpi na nie 350 milionów ludzi. Do tej pory zdiagnozowano ok. 7 tys. różnych jednostek chorobowych w ramach definicji chorób rzadkich i bardzo rzadkich. Ośrodek będzie przyjmował przede wszystkim osoby cierpiące na choroby rzadkie z terenu województwa małopolskiego, ale jego zasięg ma obejmować całą Polskę południową. Niestety, osoby z tego typu dolegliwościami mają problem z ich diagnostyką, bo lekarze pierwszego kontaktu, a nawet specjaliści często nie potrafią ich wykryć. Trudności polegają głównie na tym, że potrzeba jest tu multidyscyplinarnego podejścia do tych działań, konsylium jest najistotniejsze. Stąd idea ośrodka nie jako oddziału, ale centrum koordynującego i skupiającego wiele oddziałów, wielu specjalistów. Badania, takie jak opisane w artykule połączone z nowoczesnymi ośrodkami dają wielu chorym możliwość dokładniejszej diagnostyki, a co za tym idzie większej szansy na wyleczenie.
Wspaniałe wieści ! Powinniśmy być dumni z tego, że nasze ojczyste uczelnie mogą poszczycić się takimi naukowcami ! Zespół profesora Jacka Jemielitego z Uniwersytetu Warszawskiego dokonał jednej z największych komercjalizacji nauki w Polsce – zwiększenia trwałości mRNA, które daje nową nadzieję chorym na nowotwory. Oprócz prof. Jemielitego z Centrum Nowych Technologii współautorami odkrycia są prof. Edward Darżynkiewicz i dr Joanna Kowalska z Wydziału Fizyki. Naukowcy rozwiązali kwestie nietrwałości mRNA i zwiększyli jego produktywność. To dwa przełomowe osiągnięcia w jednym odkryciu. Odkrycie daje nową nadzieję milionom chorych na nowotwory, ludziom obciążonym wrodzonymi wadami genetycznymi i pacjentom oczekującym na autoprzeszczep lub regenerację uszkodzonych, brakujących tkanek. To nowy rozdział w opracowywaniu skutecznych szczepionek genetycznych pozwalających w niedalekiej przyszłości zwalczać m.in. nowotwory złośliwe. Wynalazek powstał we współpracy zespołu z zagranicznymi partnerami: Uniwersytetem Stanowym w Luizjanie i działającą przy Uniwersytecie w Mainz firmą biotechnologiczną BioNTech. Brawo Polacy !
Od kilkudziesięciu lat naukowcy z całego świata próbują odkryć skuteczne metody terapii genowych w celu zwalczania m.in. śmiertelnych nowotworów i różnych chorób genetycznych. Gdy całościowo opisano cząsteczkę DNA człowieka, sądzono, że najlepszą metodą leczenia będzie naprawianie bezpośrednio w genotypie zidentyfikowanych mutacji. Początkowo więc zastępowano w DNA wadliwe, zmutowane geny. Eksperymenty dowiodły jednak, że tego rodzaju terapie nie dają się w pełni kontrolować – o ile niekiedy udawało się trwale usunąć genetyczne przyczyny jednej choroby, równolegle pojawiały się niepożądane, często śmiertelne skutki uboczne. Ingerencja w geny okazuje się zbyt niebezpieczna, ponieważ nie daje pełnej gwarancji zachowania sprawności funkcjonowania całego organizmu. Świat naukowy zorientował się, że w celu wywołania konkretnych efektów terapeutycznych zamiast ingerować w DNA, lepiej doskonalić metody syntezy określonych cząsteczek mRNA (wielokrotnie mniej złożonych od cząsteczek DNA) i dostarczania ich do komórek. Ingerencja w geny okazuje się zbyt niebezpieczna, ponieważ nie daje pełnej gwarancji zachowania sprawności funkcjonowania całego organizmu. Świat naukowy zorientował się, że w celu wywołania konkretnych efektów terapeutycznych zamiast ingerować w DNA, lepiej doskonalić metody syntezy określonych cząsteczek mRNA (wielokrotnie mniej złożonych od cząsteczek DNA) i dostarczania ich do komórek. Na szczęście wynalazek ma zastosowanie terapeutyczne. Po pierwsze można go zastosować do produkcji udoskonalonych szczepionek przeciwnowotworowych, wspiera suplementację białek, których zbyt niski poziom powoduje różnorodne choroby. Poza tym. umożliwia przeprogramowywanie komórek macierzystych na potrzeby medycyny regeneracyjnej. Badania kliniczne pierwszej fazy, które dają bardzo obiecujące wyniki, pozwoliły na kooperację z olbrzymimi korporacjami farmaceutycznymi, a to powoduje, że nasz wynalazek za dwa, może trzy lata ma autentycznie szansę być stosowany w terapii przeciwnowotworowej.