חוקרים שעובדים עם נשאי תרופות זעירים הידועים בשם ננו-חלקיקי שומנים פיתחו סוג חדש של חומר המסוגל להגיע לריאות ולעיניים, צעד חשוב לקראת טיפול גנטי במצבים תורשתיים כמו סיסטיק פיברוזיס ואובדן ראייה תורשתי.
ממצאי המחקר בראשות גאורב סהאי ויוליה איגריס מהמכללה לרוקחות באוניברסיטת אורגון סטייט ורנה ריאלס מאוניברסיטת אורגון לבריאות ומדעים פורסמו היום ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים.
בניגוד לסוגים אחרים של ננו-חלקיקים של שומנים הנוטים להצטבר בכבד, אלו במחקר זה, המבוססים על התרכובת תיאופן, מסוגלים לנווט את דרכם לרקמות הריאות והרשתית, שם הם מספקים את המטען הטיפולי שלהם. החוקרים מתייחסים לליפידים החדשים הללו בתור תיו-ליפידים.
שיתוף הפעולה הדגים, על ידי שימוש במודלים של בעלי חיים, את האפשרות להשתמש בתיו-ליפידים בננו-חלקיקי שומנים כדי לספק RNA שליח, הטכנולוגיה העומדת בבסיס חיסוני COVID-19, כדי להילחם בעיוורון גנטי ובמחלות ריאות.
ננו-חלקיקים אלה המלאים בשומנים שומניים יכולים להכיל תרופות גנטיות כמו עורכי גנים mRNA ו-CRISPR-Cas9, אשר יכולים לשמש לטיפול ואף לרפא מחלות גנטיות נדירות. המבנים הכימיים של השומנים קובעים עד כמה חזקים הם חלקיקי הליפיד ולאיזה איבר הם יכולים להגיע ממחזור הדם."
יוליה איגריס, עמיתת מחקר בכירה ב-OSU
ליפידים הם תרכובות אורגניות המכילות זנבות שומניים ונמצאים בשמנים ושעווה טבעיים רבים, וננו-חלקיקים הם חתיכות חומר זעירות בגודל של בין אחד ל-100 מיליארדי המטר. RNA Messenger מספק הוראות לתאים לייצור חלבון מסוים.
עם חיסוני הקורונה, ה-mRNA הנישא על ידי ננו-חלקיקי השומנים מורה לתאים ליצור חתיכה לא מזיקה מחלבון הספייק של הנגיף, מה שמעורר תגובה חיסונית מהגוף.
כטיפול לליקוי ראייה הנובע מניוון רשתית תורשתי, ה-mRNA ינחה תאים ברשתית – שאינם פועלים נכון בגלל מוטציה גנטית – לייצר את החלבונים הדרושים לראייה. ניוון רשתית תורשתי, המקובל בדרך כלל ל-IRD, מקיף קבוצה של הפרעות בדרגות חומרה ושכיחות שונות המשפיעות על אחד מכל כמה אלפי אנשים ברחבי העולם.
דוגמה למצב ריאתי גנטי היא סיסטיק פיברוזיס, הפרעה מתקדמת שגורמת לזיהום ריאות מתמשך ומשפיעה על 30,000 אנשים בארה"ב, עם כ-1,000 מקרים חדשים שזוהו מדי שנה.
גן פגום אחד – מווסת ההולכה הטרנסממברנית של סיסטיק פיברוזיס, או CFTR – גורם למחלה, המאופיינת בהתייבשות בריאות והצטברות ריר החוסמת את דרכי הנשימה.
מחקר ננו-חלקיקי שומנים המבוסס על תיאופן, שכלל עכברים ופרימטים לא אנושיים, נובע ממענק של 3.2 מיליון דולר לסאהי וריאלס מהמכון הלאומי לעיניים. מטרת המענק היא לטפל במגבלות הקשורות לאמצעי המסירה העיקריים הנוכחיים לעריכת גנים: סוג של וירוס המכונה נגיף אדנו, או AAV.
"ל-AAV יש יכולת אריזה מוגבלת בהשוואה לננו-חלקיקי שומנים והוא יכול לעורר תגובה של מערכת החיסון", אמר Sahay, פרופסור למדעי התרופות. "זה גם לא מצליח בצורה פנטסטית להמשיך לבטא את האנזימים שכלי העריכה משתמש בו כמספריים מולקולריות כדי לבצע חתכים ב-DNA שיש לערוך."
Sahay מכנה את הממצאים של Thio-lipid "מאוד מעודדים", אך אומר כי יש צורך במחקרים נוספים, כולל מחקר על ההשפעה ארוכת הטווח של השומנים על בריאות הרשתית.
"אבל אנחנו חושבים שהתוצאות שלנו משמשות הוכחה לקונספט ואנו נמשיך לחקור Thio-lipids בטיפולים פוטנציאליים של מחלות גנטיות ריאתיות ורשתית", אמר.
חוקרים אחרים של מכללת OSU לרוקחות שתרמו למחקר היו מוהיט גופטה, ג'ונגואן קים, אנטוני ג'וז'יץ', מילאן גוטם, ג'ונאס רנר, דילן נלסון ואליסה בלום.
בנוסף למכון העין הלאומי, מימון ותמיכה במחקר ניתנו על ידי המרכז הלאומי לחקר פרימטים של אורגון ומכון עיני קייסי.
