Wydawać by się mogło, że dekadę po odkryciu mechanizmu interferencji RNA oraz gdy w fazę badań klinicznych wchodzą kolejne leki oparte na wyciszaniu genów, ta rewolucyjna technologia święcić będzie nieprzerwanie kolejne triumfy w medycynie i biotechnologii. Tymczasem najnowsza publikacja w “Nature” stawia pod znakiem zapytania sposób działania małych RNA (siRNA) i może na jakiś czas wstrzymać rozwój nowych terapeutyków.

W 1998 roku Craig C. Mello and Andrew Fire opublikowali na łamach “Nature” sensacyjny artykuł o odkryciu mechanizmu wyłączania genów u nicienia Caenorhabditis elegans. Waga tego odkrycia została natychmiast dostrzeżona. Na jego podstawie można nie tylko badać funkcję genów, ale również opracowywać terapeutyki, które wyciszają działanie genów powodujących choroby.

Małe interferujące RNA stały się nadzieją na leczenie takich chorób jak: nowotwory, wirusowe zapalenie wątroby typu C, choroby wirusowe, choroba Parkinsona, choroba Lou Gehriga, cukrzyca, choroby nerek, zwyrodnienie plamki żółtej i wiele innych. Sama technologia stała się wielce obiecująca po wcześniejszych niepowodzeniach terapii genowej wykorzystującej wirusy. Obecnie w badaniach klinicznych na całym świecie znajduje się wiele leków opierających się na wyciszaniu genów za pomocą siRNA.

Tymczasem prof. Jayakrishna Ambati z University of Kentucky (USA) i jego współpracownicy stawiają pod znakiem zapytania mechanizm wyciszania oraz wskazują, że choć dotychczas tego nie odnotowano, interferencja RNA może prowadzić do nieprzewidzianych skutków ubocznych podczas stosowania u pacjentów leków opartych na tej technologii. Naukowcy zbadali wpływ RNAi na geny związane z ciężką postacią ślepoty - tzw. związanym z wiekiem zwyrodnieniem plamki żółtej (AMD - ang. age-related macular degeneration).

W AMD naczynia krwionośne przerastają siatkówkę i powodują utratę wzroku. Pomysł leczenia choroby polega na tym, by ten wzrost opóźnić bądź wyeliminować poprzez wyciszenie genu naczyniowo-śródbłonkowego czynnika wzrostu A (VEGF-A - ang. vascular endothelial growth factor-A) powodującego angiogenezę - tworzenie się nowych naczyń krwionośnych przy pomocy dwuniciowego interferującego RNA z komplementarną sekwencją. Jednakże gdy Ambati i jego współpracownicy przyjrzeli się sposobowi, w jaki siRNA działało, odkryli, że nie było zależności między zmniejszeniem się wzrostu naczyń, a sekwencją zastosowanego RNA.

Zespół prof. Ambatiego doszedł do wniosku, że siRNA nie działa w sposób specyficzny (na daną sekwencję docelową), lecz raczej generycznie niezależnie od sekwencji. Badacze odkryli, że skierowany przez nich przeciw VEGF-A siRNA nie wnikał do komórek docelowych, lecz przyłączył się do receptora TLR3 na powierzchni komórek i w ten sposób doprowadził do zablokowania angiogenezy w oku, skórze i szeregu innych narządów. Spostrzeżenie to jest bardzo cenne w kontekście trwających i przyszłych badań klinicznych, ponieważ dożylne podanie siRNA mogłoby doprowadzić do wystąpienia niepożądanych efektów ubocznych tam, gdzie naukowcy się tego nie spodziewali.

Prof. Ambati przyznaje, że nie neguje istnienia samego mechanizmu interferencji RNA. “Po prostu siRNA działa inaczej niż sądziliśmy, czyli nie poprzez interferencję” - mówi Ambati i dodaje, że w kontekście odkrycia jego zespołu, ludzie, którzy mają mutację w genie kodującym receptor TLR3, powinni być odporni na niepożądane efekty podania siRNA.

hlbiotech

źródło: Nature.com

———————————
Oryginalna publikacja: Mark E. Kleinman et al., “Sequence- and target-independent angiogenesis suppression by siRNA via TLR3″, Nature, Published online 26 March 2008, doi:10.1038/nature06765

Przeczytaj również:
- Andrew Fire et al., “Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans“, Nature 391, 806-811 (19 February 1998), doi:10.1038/35888

Zobacz również:
- Materiał wideo przedstawiający prof. Ambati‘ego wyjaśniającego swoje odkrycie.