Technologie MRNA vstupuje do nového pole: Pro léčbu zlomenin a defektů kostí, podporující regeneraci kostí

Kontakt: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Kromě použití ve vakcínách proti infekčním chorobám má mRNA jako platforma široký aplikační prostor. Vedoucí technologie mRNA Moderna a BioNTech již zahájily související výzkum vakcín proti rakovině mRNA.

Nedávno výzkumníci z Mayo Clinic ve Spojených státech publikovali v časopise Science Advances výzkumnou práci s názvem: Efektivní hojení velkých kostních segmentálních defektů pomocí optimalizované chemicky modifikované messenger RNA kódující BMP-2.

Tato studie ukazuje, že použití chemicky modifikované mRNA kódující protein BMP-2 může vyvolat kostní regeneraci k opravě segmentálních defektů v dlouhých kostech. To poskytuje inovativní, bezpečnou a vysoce přeložitelnou techniku ​​pro hojení kostí.

Segmentové kostní defekty se nehojí dobře a zůstávají hlavním klinickým problémem, který může vést k amputacím, a regenerativní medicína nabízí novou naději na obnovu a regeneraci pevné kosti.

BMP-2 je přirozený protein v těle, který podporuje vývoj kostí a chrupavek. Již v roce 2002 schválil FDA implantáty Medtronic založené na rekombinantním lidském BMP-2 proteinu jako materiály kostního štěpu. Ale ve skutečnosti je produkt drahý a jeho účinnost a vedlejší účinky nejsou ideální.

Tým Mayo se domnívá, že kódování proteinu BMP-2 prostřednictvím mRNA může být potenciálním způsobem, jak podpořit regeneraci kostí.

Lidská kost se regeneruje dvěma způsoby: přímo z mezenchymálních progenitorových buněk za vzniku osteocytů nebo prostřednictvím endochondrální osifikace, kdy se nejprve vytvoří chrupavka a poté se přemění na kost. Rekombinantní BMP-2 proteinová terapie využívá první přístup, zatímco terapie mRNA využívá druhý přístup.

Výzkumný tým provedl experimenty na modelu krysího kostního defektu. Chemicky modifikovaná mRNA (cmRNA) kódující BMP-2 byla dodána prostřednictvím lipidového nosiče a injikována do místa zkrácení femuru. mRNA byla schopna nepřetržitě produkovat BMP-2 protein in situ, téměř bez úniku do jiných tkání a orgánů. V den 5 po injekci se exprese proteinu snížila na nízkou úroveň. Naproti tomu klinicky ekvivalentní dávka rekombinantního lidského BMP-2 proteinu se začala snižovat po dosažení nejvyššího bodu prvního dne.

Experimentální výsledky ukázaly, že chybějící kosti potkanů ​​v léčebné skupině 50 mikrogramů se všechny přemostily a zahojily ve 4. týdnu a regenerované kosti vykazovaly mechanické vlastnosti srovnatelné s vlastnostmi přirozených kostí, které byly výrazně lepší než u léčených skupiny využívající rekombinantní BMP-2 protein.

Tým uvedl, že mRNA byla vybrána před DNA, protože mRNA může být dodávána prostřednictvím nevirových vektorů, které jsou levnější. A mRNA se neintegruje do lidského genomu a v těle existuje jen krátkou dobu, takže je bezpečnější.

Úspěch nové korunové vakcíny mRNA povzbudil vědce z celého světa, aby prozkoumali použití mRNA v jiných oblastech. Právě 6. ledna tohoto roku zveřejnili vědci z Perelman School of Medicine na Pensylvánské univerzitě článek v Science.

Výzkumný tým vyvinul přechodnou upravenou CAR-T buněčnou terapii generovanou in vivo, která přeprogramovala T buňky tak, aby rozpoznávaly srdeční fibrotické buňky injekcí mRNA dodávané lipidovými nanočásticemi (LNP), čímž se snížila fibróza a snížila fibróza. Obnova srdeční funkce na myším modelu srdečního selhání.

Tato metoda je podobná mRNA vakcínám, které dokážou vygenerovat CAR-T buněčnou terapii v těle pouze jednou injekcí, od které se očekává vyřešení současných problémů složitých procesů, dlouhého cyklu a vysoké ceny CAR-T terapie.

Celkově tato studie týmu Mayo ukazuje, že při hojení kostí slibuje technologie mRNA lepší výsledky, nižší ceny a lepší bezpečnost než tradiční genová terapie nebo rekombinantní proteinové přístupy. Má potenciál pro klinické použití.

Přínos cistanche: zvyšuje produkci ATP a chrání kosti

Poznámka: Tradiční čínská léčivá bylina cistanche (také známá jako „dračí bylina“ a „pouštní ženšen“) roste pouze ve vyprahlých a teplých pouštích. Jako jedna z devíti nesmrtelných bylin obsahuje Cistanche (cistanche tubulosa/cistanche deserticola/pouštně žijící cistanche/cistanche salsa) bohaté účinné složky, jako je echinakosid, akteosid, celkové fenylethanoidní glykosidy, flavonoidy, polysacharidy atd. tyto vzácné účinné složky tvoří cistanche výživná bylina a potravinový materiál pro imunitu člověka, vnitřní orgány, mozkové buňky a neurony atd. Moderní farmakologické studie potvrdily následující účinky cistanche (výhody cistanche): zlepšení imunity; zlepšit sexuální funkci a funkci ledvin; proti únavě; proti stárnutí; zlepšit paměť; antiparkinsonská nemoc; anti-Alzheimerova choroba; antioxidace; snadnost-zácpa; protizánětlivé; podporovat růst kostí, bělení kůže; chránit játra; atd.

Odkaz na papír:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl6242

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594