Využití lipidových nanočástic pro cílený přenos mRNA
Messenger RNA (mRNA) představuje v kombinaci s lipidovými nanočásticemi (LNP) metodu přenosu genetické informace do buněk. Po vstupu do buňky je mRNA uvolněna do cytoplazmy, kde slouží jako předloha pro syntézu specifických proteinů. Tato technologie se nachází na pomezí genové terapie a farmakologie využívající nízkomolekulární léčiva. Výsledkem je dočasná produkce proteinu, neboť po určité době je dodaná mRNA v buňce přirozeně odbourána.
Současná situace v oblasti lipidových nanočástic vykazuje podobné znaky jako vývoj virových vektorů před deseti lety. Ačkoliv probíhá intenzivní výzkum a vývoj, značná část duševního vlastnictví zůstává omezeně dostupná nebo ekonomicky náročná pro komerční využití. V klinické praxi je dosud schválen pouze omezený počet formulací, nicméně preklinické studie na zvířecích modelech potvrzují potenciál této technologie v širokém spektru aplikací.
In vivo reprogramování imunitních buněk
Významný posun v oblasti buněčných terapií představuje snaha o zjednodušení výroby CAR (chimeric antigen receptor) buněk. Tradiční CAR T-buněčná terapie vyžaduje extrakci buněk z těla pacienta, jejich laboratorní modifikaci, namnožení a následnou infuzi zpět. Tento postup je časově náročný a finančně velmi nákladný. Nově vyvíjené metody využívají lipidové nanočástice k přímému reprogramování přirozených zabíječů (NK buněk) přímo v organismu pacienta.
Výzkum publikovaný v odborném tisku, včetně studie v časopise Nature Biotechnology, popisuje technologii cílených lipidových nanočástic (NtLNPs), které jsou opatřeny ligandy pro vazbu na receptory NK buněk. Tato metoda umožňuje doručit mRNA kódující konkrétní CAR receptor přímo do těchto buněk. V preklinických modelech dosáhli vědci u přibližně 80 procent cílených NK buněk úspěšné transfekce.
Terapeutické aplikace a výsledky testování
V experimentálních modelech na myších prokázaly tyto nanočástice účinnost při léčbě několika typů onemocnění. V případě agresivního melanomu vedla aplikace reprogramovaných NK buněk v některých případech ke kompletní remisi nádorového onemocnění. Podobné výsledky byly zaznamenány u modelů T-buněčného lymfomu, kde opakované podání nanočástic vedlo k vymizení tumorů.
Technologie nabízí výhody i v léčbě autoimunitních chorob, konkrétně u autoimunitní hepatitidy. Při tomto onemocnění napadají autoreaktivní T buňky jaterní tkáň. Využití NK buněk reprogramovaných k eliminaci těchto autoreaktivních T buněk vedlo v testovaných modelech k zastavení poškození jater po jediné injekci. Oproti klasické CAR T-buněčné terapii, kde hrozí riziko, že modifikované T buňky budou napadat samy sebe, nepředstavuje v případě NK buněk tento mechanismus překážku. Aktuální výzkum se nyní zaměřuje na optimalizaci této metody pro humánní modely a další klinické aplikace.