Troppo spesso, la mancanza di studi clinici fa sì che le donne incinte soffrano perché i farmaci disponibili vengono loro prescritti off-label o non vengono prescritti affatto. Un nuovo studio offre la prova del concetto di parametri importanti per sviluppare terapie geniche sicure per la gravidanza.
Il potere delle nanoparticelle lipidiche (LNP) è apprezzato in modo più ampio da quando i vaccini mRNA COVID-19 sono stati distribuiti a centinaia di milioni di persone, comprese le donne incinte. I ricercatori della Carnegie Mellon University stanno lavorando per sbloccare tutti i tipi di nuove terapie trattando le malattie a livello genetico.
"Pensando al futuro della medicina genetica, vorremmo capire cosa potrebbe essere positivo anche per le donne incinte", afferma Kathryn Whitehead.
Whitehead, professore di ingegneria chimica e ingegneria biomedica, è tra i primi a studiare il rilascio di mRNA durante la gravidanza.
In un articolo pubblicato su PNAS , Whitehead fornisce una guida strutturale sulla progettazione di nanoparticelle lipidiche per un uso sicuro durante la gravidanza. Le nanoparticelle lipidiche sono i veicoli di trasporto che portano l'mRNA nelle cellule.
Molte delle domande relative alle terapie geniche nelle donne incinte rispetto a quelle non gravide hanno a che fare con il veicolo di consegna. Non è chiaro se lo stesso veicolo per il parto possa essere utilizzato per tutti o se sia necessario svilupparne uno appositamente per un uso sicuro durante la gravidanza.
La ricerca di Whitehead fornisce informazioni su come i cambiamenti durante la gravidanza alterano il comportamento delle nanoparticelle rispetto alle persone non incinte.
Il sistema immunitario e la sua normale risposta a qualsiasi cosa estranea cambiano durante la gravidanza. È importante comprendere i cambiamenti nella risposta immunitaria alle nanoparticelle lipidiche a causa di potenziali tossicità e altri problemi.
Lo studio di Whitehead mostra che gli effetti delle nanoparticelle lipidiche durante la gravidanza dipendono dalla chimica. L'inclusione di diversi lipidi nella nanoparticella ne altera la chimica, che a sua volta cambia il modo in cui risponde il sistema immunitario.
Nello studio, i ricercatori hanno esaminato 260 diversi lipidi. Includevano materiali noti per funzionare bene senza causare una grande risposta immunitaria, materiali noti per funzionare bene e causare una risposta immunitaria e materiali noti per funzionare male.
Lo studio mostra che le nanoparticelle lipidiche utilizzate nel laboratorio di Whitehead non penetrano nel feto. Durante la gravidanza, il corpo presenta diverse barriere alla somministrazione dei farmaci. Uno dei più evidenti è la placenta. È fondamentale per fornire nutrienti al feto, inibendo anche il trasporto di sostanze tossiche. La maggior parte delle terapie di cui una donna avrebbe bisogno dovrebbero essere tenute lontane dal feto. La ricerca di Whitehead mostra che è possibile fornire mRNA alla placenta senza che si accumuli nel feto.
Esistono numerose malattie in cui è presente una disfunzione della placenta. Uno dei più comuni è la preeclampsia. "Se riusciamo a fornire l'mRNA alla placenta, si apriranno opportunità per la terapia e anche per esplorare il motivo per cui si verificano queste malattie", afferma Whitehead.
I ricercatori hanno anche esaminato le nanoparticelle lipidiche che in ricerche precedenti avevano dimostrato di essere infiammatorie e hanno scoperto che ostacolavano lo sviluppo fetale. Ciò conferma che la somministrazione di una nanoparticella lipidica infiammatoria durante la gravidanza è dannosa in modo quantitativo e strutturalmente dipendente.
Ci sono alcune sostanze chimiche per le quali i ricercatori possono prevedere che qualsiasi cosa contenente quel particolare gruppo strutturale causerà un problema. Comprendendo meglio la struttura-funzione, i ricercatori possono prevedere con maggiore precisione quali lipidi utilizzare in futuro.
I collaboratori del Magee-Womens Research Institute sono stati determinanti nelle prime fasi dello studio. Man mano che la ricerca procede, Whitehead si connette con nuovi partner lì.
Whitehead afferma che questo lavoro sulla consegna dell'mRNA durante la gravidanza stimolerà la progettazione di nuovi trattamenti sicuri per la gravidanza. I risultati potrebbero portare a trattamenti migliori per i disturbi materni come il parto pretermine o la preeclampsia, forse entro il prossimo decennio.
Ulteriori informazioni: Namit Chaudhary et al, La struttura delle nanoparticelle lipidiche e il percorso di consegna durante la gravidanza determinano la potenza dell'mRNA, l'immunogenicità e gli esiti materni e fetali, Atti dell'Accademia nazionale delle scienze (2024). DOI:10.1073/pnas.2307810121
Informazioni sul giornale: Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze
Fornito da Carnegie Mellon University Chemical Engineering
