Молекули тРНК допомогли відновити дефектний білок при муковісцидозі в моделях
У моделях муковісцидозу дослідники випробували спосіб відновлення білка CFTR за допомогою спеціально сконструйованої транспортної РНК. Молекули доставляли до клітин у ліпідних наночастинках. В експериментах із клітинами та тваринами вдалося відновити частину функціонального білка, який через генетичну помилку не утворювався належним чином.
Муковісцидоз виникає через зміни в гені CFTR. Цей білок бере участь у перенесенні іонів через клітинні мембрани, а його дефект порушує баланс солей і води на поверхні епітелію. У дихальних шляхах накопичується густий слиз, який ускладнює очищення бронхів та сприяє повторним інфекціям.
Як транспортна РНК допомагає обійти передчасний стоп-сигнал
Частину випадків муковісцидозу спричиняють так звані нонсенс-мутації. У генетичному коді виникає сигнал завершення синтезу білка там, де має стояти код однієї з амінокислот. Через це клітина утворює вкорочений CFTR, який не може нормально виконувати свою роботу.
Транспортна РНК в нормі доставляє амінокислоти до рибосоми під час збирання білка. У новому підході її модифікують так, щоб система трансляції могла подолати передчасний стоп-сигнал. Клітина отримує шанс зібрати довшу та функціональнішу молекулу, не змінюючи безпосередньо послідовність ДНК.
Складність у тому, щоб доставити РНК саме до потрібної тканини та захистити її від швидкого руйнування. Ліпідні наночастинки слугують транспортною оболонкою. Однак успішне потрапляння до клітин не гарантує однакової ефективності у всіх органах, уражених хворобою.
Чого дослідники ще не довели
Поки йдеться про передклінічний результат, а не новий затверджений препарат. Потрібно визначити оптимальну дозу, тривалість ефекту, можливі імунні реакції та ризик небажаного зчитування справжніх стоп-сигналів в інших білках.
Метод також не має однаково підходити для всіх генетичних варіантів муковісцидозу. Терапія, спрямована на нонсенс-мутацію, біологічно відрізняється від лікування варіантів, де білок утворюється, але неправильно складається або транспортується.
Попри обмеження, напрямок важливий не лише для однієї хвороби. Передчасні стоп-сигнали трапляються і при інших спадкових станах. Якщо принцип вдасться зробити безпечним та ефективним у людей, модифікована транспортна РНК може стати окремою платформою лікування генетичних захворювань.
