Det är ett forskarlag från Lunds universitet, Boston Children’s Hospital och Harvard Medical School som står bakom de nya rönen. Studien publiceras i Nature Biotechnology.
Under andra hälften av 1990-talet upptäckte forskare att siRNA d.v.s. små dubbelsträngade RNA-molekyler, kunde användas för att stänga av i princip vilka gener som helst. Fenomenet kallas RNA-interferens. 2006 belönades upptäckten med Nobelpriset i medicin.
siRNA är idag ett oumbärligt verktyg i den medicinska grundforskningen för att stänga av gener som är involverade i svåra sjukdomar, t.ex. flera cancerdiagnoser. Men hittills finns inga läkemedel som har fått godkännande för klinisk behandling, berättar cancerforskaren och läkaren Anders Wittrup vid Lunds universitet som är huvudförfattare till studien tillsammans med professor Judy Lieberman vid Harvard Medical School och Boston Children’s Hospital.
Det stora problemet har varit att få siRNA-molekylerna in i det inre av cellen (cytostolen) eftersom siRNA är cirka 50 gånger större än en typisk läkemedelsmolekyl. Hittills har man lyckats med föra in siRNA i celler i levern med hjälp av nanopartiklar, och det är också detta som forskarna studerat.
- Mekanismerna för leverans av siRNA in i cellerna är dock i stort okända. Men vi har utvecklat en mycket känslig mikroskopimetod som gör det möjligt att avbilda och filma när, var och hur nanopartiklarna lyckas leverera siRNA till det inre av cellen, säger Anders Wittrup.
Från att tidigare ha varit en okänd ”svart låda” gör mikroskopimetoden att forskarna kan studera leveransprocessen. Det innebär att de identifierat vilka faktorer som bidrar eller hindrar en lyckad leverans av siRNA in i cellen. Studien visar bland annat att även med de mest effektiva nanopartiklarna (ett flertal bioteknikföretag har långt framskridna kliniska studier) lyckas endast ett fåtal procent av alla siRNA-molekyler nå cytosolen.
- Helt oväntat upptäckte vi att kroppens celler besitter en försvarsmekanism mot oönskat intrång som aktiveras av siRNA. Även om försvarsmekanismen inte verkade hindra siRNA-leveransen just i våra studier måste framtida kliniska studier ta hänsyn till eventuella biverkningar till följd av försvarsmekanismer som aktiveras, säger Anders Wittrup.
- Jag är övertygad om att våra rön om hur siRNA når in i cellernas inre kommer att vara avgörande för att ta siRNA-läkemedel till effektiv behandling av sjukdomar som idag inte går att bota, säger Anders Wittrup.
Publikation:
Visualizing lipid-formulated siRNA release from endosomes and target gene knockdown
Anders Wittrup, Angela Ai, Xing Liu, Peter Hamar, Radiana Trifonova, Klaus Charisse, Muthiah Manoharan, Tomas Kirchhausen och Judy Lieberman.
http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.3298.html