Ar gydomosios putos gali padaryti genų terapiją labiau prieinamą?

Ar gydomosios putos gali padaryti genų terapiją labiau prieinamą?

Psichologija

Putos, sumaišytos su vaistais, jau naudojamos gydant tokias ligas kaip venų varikozė, hemorojus, žaizdos ant odos ir net plaukų slinkimas. Dabar Fredo Hutchinsono vėžio centro mokslininkai nustatė, kad putos taip pat gali būti naudojamos kaip priemonė brangiai genų terapijai pristatyti.

Pasirodžiusiame tyrime Gamtos komunikacijosbioinžinierius Matthias Stephan, MD, Ph.D., ir jo Fred Hutch komanda praneša, kad laboratorinių tyrimų metu putojantis skystis veikė geriau nei standartinė skysta formulė.

„Genų terapijos yra naujoji medicinos banga, tačiau jos labai brangios ir sunkiai pagaminamos“, – sakė Fredo Hutcho Vertimo ir terapijos skyriaus profesorius Stephanas. „Mūsų genų terapijos putos pirmą kartą parodo, kad išgėrę nedidelį kiekį brangaus genų terapijos vaisto, padidinę jo tūrį įterpdami į tirpalą, kuris daugiausia sudarytas iš tankiai susikaupusių oro burbuliukų, o paskui tepdami ant ląstelių, galime pasiekti stiprų ir saugų genų terapijos agentų perdavimą į ląsteles.

Vėžiui, infekcinėms ligoms, paveldėtoms ir kitoms ligoms gydyti kuriami genų terapijos metodai duoda didžiulį pažadą užtikrinti ilgalaikį gydymą, nustatant pagrindinę biologiją. Tačiau jie taip pat susiduria su didelėmis kliūtimis, įskaitant terapijos patekimą į tas kūno dalis, kur jų reikia, ir dideles išlaidas gaminant laboratoriškai modifikuotus virusus, vadinamus vektoriais, kuriais gydomos ligos sergančios ląstelės. Putplastis galėtų būti raktas į genų terapiją paprasčiau ir pigiau.

Nors tyrimas yra koncepcijos įrodymas, Stephanas įsivaizduoja genų terapijos putas kaip galimą sprendimą gydant vėžį, kuris yra uždarose erdvėse, pavyzdžiui, kiaušidžių, kasos ir virškinimo trakto vėžį bei autoimunines ligas, kurios veikia virškinimo sistemą.

„Putos gali būti dedamos į uždaras erdves, kad prispaustų kūno audinius, kuriuose yra liga, o putose esantys vaistai galėtų prilipti prie tų sergančių ląstelių“, – paaiškino Stephanas. „Tada, kai pūs oro burbuliukai, skystis su genų terapija gali nutekėti.

Stephanas panaudojo kitas medžiagas, pvz., nanodaleles ir mažytę implantuojamą kempinę, kad pateiktų genetines instrukcijas kovai su liga tiesiai į ląsteles. Ieškodamas naujos pristatymo mašinos, jį įkvėpė skutimosi putos.

„Putos dažniausiai yra dujų burbuliukai, atskirti plonomis skysčių plėvelėmis, ir jos jau saugiai naudojamos medicinoje ir maisto pramonėje“, – sakė Stephanas. „Mes nematėme putų, naudojamų su genetinėmis medžiagomis, ir aš susimąsčiau, ar tai galėtų padėti išspręsti genų terapijos pristatymo problemą.”






Laboratorijoje

Laboratorinių eksperimentų serijoje Stephanas ir jo komanda ištyrė, ar jie galėtų paimti nedidelį kiekį labai brangių genų terapijos vektorių, sumaišyti juos su genų redagavimo medžiagomis ir įvairiomis putojančiomis medžiagomis, o tada mišinį pritaikyti ląstelėms, kad pamatytų, ar ląstelės imtis genų redagavimo.

Norėdami išbandyti savo metodą, komanda naudojo kitą imunine terapiją: COVID-19 vakcinos mRNR, kuri moko imuninę sistemą atakuoti virusą, parodydama imuninei sistemai viruso biologinį kodą.

Fredo Hutcho komanda sukūrė savo COVID-19 mRNR vakcinos tirpalą su biologiniu pakeitimu, kuris leido jai švytėti, kai ji buvo pristatyta į ląsteles. Tokiu būdu, kai laboratorijoje sukurtą genų terapijos produktą pasisavino ląstelės, komanda galėjo jį pamatyti naudodama mikroskopą.

Norėdami sukurti putas, komanda nustatė metilceliuliozę, maisto priedą, naudojamą leduose ir kituose gaminiuose, ir sukūrė geriausias putas, skirtas genų terapijos produktui perkelti į ląsteles ir likti vietoje, kur jis buvo nusodintas.

Kai komanda sumaišė putas su ląstelėmis, putos iš esmės padidino genų perdavimą ir pranoko skystas formules. Tada, kai komanda suleido nedidelį kiekį putų į pelių pilvo ertmę, per vieną dieną genų terapija perėjo iš putų į tikslines ląsteles be reikšmingo šalutinio poveikio.

Už laboratorijos ribų

Ši technologija jau daugelį metų buvo naudojama žmonėms. Stephanas tikisi pritraukti išorinius akademinius ir pramonės bendradarbius, kad galėtų toliau plėtoti metodą.

„Mano darbo tikslas – kad šiuolaikiniai vaistai geriau veiktų žmonėms visur“, – sakė Stephanas. „Manau, kad mūsų būsimi medicinos laimėjimai atsiras dėl mūsų gilaus ligų biologijos supratimo ir mūsų sugebėjimo rasti naujoviškus sprendimus netikėtose vietose.

Pastaba: Fredo Hutcho mokslininkai atliko vaidmenį kuriant šiuos atradimus, o Fredas Hutchas ir kai kurie jo mokslininkai ateityje gali gauti finansinės naudos iš šio darbo.