La medicina può aiutare a curare alcune malattie; ad esempio, gli antibiotici possono aiutare a sconfiggere le infezioni, ma un nuovo e promettente campo della medicina consiste nel fornire al nostro corpo il "progetto" su come sconfiggere le malattie da solo.
La terapia con mRNA consiste nel rilascio di molecole di RNA messaggero (mRNA) nel corpo, che il meccanismo cellulare può utilizzare per produrre proteine specifiche. Il campo sta avanzando rapidamente, soprattutto perché i vaccini a mRNA si sono dimostrati efficaci contro il COVID-19. Tuttavia, la consegna di questi mRNA ingegnerizzati a un organo specifico si è rivelata impegnativa.
Ora, un team della Tokyo Medical and Dental University (TMDU) ha dimostrato che il rivestimento degli mRNA ingegnerizzati con una molecola chiamata polietilenglicole, o PEG, consente il loro rilascio selettivo alla milza. La ricerca è pubblicata sulla rivista Small Science .
Gli mRNA ingegnerizzati sono stati confezionati in strutture chiamate poliplex per essere distribuiti nel corpo. Le strutture poliplex consentono agli mRNA di rimanere stabili all'esterno delle cellule e di essere rilasciati in modo controllato una volta all'interno delle cellule. Una volta all'interno, gli mRNA vengono utilizzati dal macchinario cellulare per produrre proteine che sono naturalmente disfunzionali o assenti.
Senza alcuna modifica, i poliplessi tendono ad accumularsi nei polmoni, poiché dopo l'iniezione nel sangue, si attaccano rapidamente l'uno all'altro e alle proteine e alle cellule circostanti e si depositano nei vasi sanguigni del polmone. Trattare i poliplex con PEG, un processo chiamato "PEGilazione", impedisce loro di aderire insieme; tuttavia, applicare il PEG in modo controllato e coerente sulla superficie del polyplex è molto difficile.
Il team di TMDU ha sviluppato un nuovo metodo di PEGilazione, in cui gli mRNA vengono ibridati in molecole PEG prima che si formino i poliplessi. Utilizzando questo metodo, quasi tutti i filamenti di PEG mescolati nella reazione si legano ai poliplex, consentendo un controllo molto maggiore sulla quantità finale di PEG sulla superficie del polyplex.
Utilizzando un modello murino, il team ha scoperto che le quantità e le lunghezze delle molecole di PEG influenzavano significativamente l'efficacia della terapia con mRNA. Un piccolo numero di molecole corte di PEG ha impedito l’accumulo degli mRNA ingegnerizzati nei polmoni, facilitando il rilascio efficace alla milza. Questo approccio si è dimostrato utile nei vaccini a mRNA.
"Il nostro nuovo metodo consente la regolazione fine della quantità di PEGilazione dei poliplex dell'mRNA", spiega l'autore senior Dr. Satoshi Uchida, "che a sua volta consente il controllo delle proprietà fisico-chimiche dei poliplex e quindi delle loro funzionalità biologiche."
La tecnologia dell’mRNA ha un ampio potenziale per il trattamento di molte malattie precedentemente considerate incurabili, nonché per lo sviluppo di nuovi trattamenti e vaccini contro il cancro. Lo sviluppo di questa tecnica innovativa apre la strada a progressi significativi nell'uso terapeutico dei poliplex di mRNA, con potenziali conseguenze di vasta portata per la salute umana.
Ulteriori informazioni: Miki Suzuki et al, L'ibridazione del poli(etilene glicole) (PEG)–OligoRNA in mRNA consente la PEGilazione Polyplex ottimizzata per il rilascio di mRNA mirato alla milza, Small Science (2024). DOI:10.1002/smsc.202300258
Fornito dall'Università di medicina e odontoiatria di Tokyo
