В ближайшем будущем лечить мышечную дистрофию можно будет с помощью разработки учёных из Исследовательского института Скриппса во Флориде. Команда создала уникальную методику трансформации больных клеток в производственные площадки для молекул, способных лечить тяжёлые формы этого заболевания.
“Мы используем клетку в качестве реакционного сосуда, а болезнетворный эффект в качестве катализатора для синтеза природного лекарственного препарата внутри поражённой клетки”, — поясняет ведущий автор исследования профессор Мэттью Дисней (Matthew Disney).
Как рассказывают учёные, основное преимущество методики заключается в том, что необходимые химические соединения, выступающие в роли лекарственного препарата, синтезируются исключительно в больных клетках, а здоровые остаются не тронутыми. Это открывает новую главу в истории целевой терапии: возможно, в будущем аналогичным образом можно будет лечить другие локализированные заболевания и даже рак.
Дефекты РНК излечимы при помощи методик, основанных на клик-химии (иллюстрация Wikimedia Commons).
Технология основана на том наблюдении, что небольшие, низкомолекулярные соединения могут проходить через гемато-энцефалический барьер, тогда как более сложные соединения оказываются для этого слишком крупными. В новой методике небольшие молекулы не просто преодолевают преграду, но и тормозят неправильный процесс — основу заболевания. Вещества связываются со своей целью внутри клеток, производящих РНК-дефект, например, вызывающий миотоническую дистрофию.
Рассмотрим на примере. Миотоническую дистрофию второго типа вызывает РНК-дефект тетрануклеотидный повтор, при котором серия из четырёх нуклеотидов повторяется несколько раз, в отличие от нормальных последовательностей в здоровых клетках. В этом случае повтор цитозин-цитозин-урацил-гуанин мешает работе белка MBNL1, в результате возникают аномалии сплайсинга РНК. Это комплексный процесс и приводит к развитию заболевания.
В эксперименте Диснея и его коллег пара специально разработанных небольших молекул-“модулей” связывается с соседними частями дефекта в живой клетке, в результате чего эти группы соединяются вместе. В таких условиях соседние друг с другом части оказываются связаны воедино, РНК-дефект дезактивируется и болезнь отступает.
“Нам удалось это подтвердить на примере живых клеток”, — рассказывает соавтор исследования Сюзанна Жучек (Suzanne Rzuczek).
Ведущий автор исследования Мэттью Дисней (фото TSRI).
Основной процесс, который используется Диснеем и его коллегами, называется клик-химией: быстро вырабатываются химические вещества путём присоединения небольших молекул-модулей, наподобие того, как это происходит в природе естественным путём.
“На мой взгляд, наша методика — это наилучшее из возможных применение клик-химии на практике”, — признаётся Дисней в пресс-релизе.
Учитывая предсказуемость процесса и почти бесконечное количество возможных комбинаций, разработчики считают, что полный переход от стандартного лечения к такому типу целевой терапии может быть совершенно оправдан. РНК являются идеальной целью, поскольку она так же, как и соединения-молекулярные шаблоны, является модульной.
При помощи такой методики можно излечить или купировать массу тяжёлых генетических заболеваний, к примеру, боковой амиотрофический склероз, хорея Гентингтона и много других недугов, для которых на сегодняшний день нет подходящего лечения.