Исследователи из компании Alnylam Pharmaceuticals Inc. и Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) создали целый класс новых липидоподобных носителей (lipidoid), которые повышают эффективность доставки малых интерферирующих РНК (миРНК, siRNA) в сотни раз. В настоящее время созданные транспортные частицы проходят тестирование на модельных животных с генетически обусловленными заболеваниями.
В случае получения положительных результатов, липидоподобные частицы смогут решить одну из актуальнейших проблем генной терапии — как доставить в клетку агент (в данном случае миРНК), регулирующий работу генов. Эта технология лежит в основе метода РНК-интерференции (RNAi).
Использовать для транспорта миРНК липидоподобные соединения нового типа намного проще по сравнению с предыдущим классом липосом. В ходе синтеза липидоподобные частицы совместно с миРНК самоорганизуются в наночастицы с высокой проникающей способностью. Это сокращает количество стадий синтеза и очистки, а главное — увеличивает количество комбинаторных вариаций.
В ходе совместной работы Alnylam и MTI была создана библиотека более чем 1 200 липидоподобных носителей миРНК. После тщательного отбора и тестирования на крысах, мышах и приматах учёные выявили 126 конструкций, обладающих максимальным терапевтическим эффектом и наименьшей токсичностью.
На клеточных культурах были протестированы 12 носителей, которые смогли доставить миРНК в количествах, достаточных для «выключения» гена люциферазы. Люцифераза и эффект биолюминесценции широко применяется в биологических и медицинских исследованиях. Количество люциферазы в клетке, а значит и уровень люминесценции, зависит от активности работы гена люциферазы. В данном исследовании эффективность доставки миРНК определяется по полному прекращению синтеза люминесцентного белка в 80 процентах клеток.
Один из синтезированных переносчиков показал высокую эффективность в экспериментах по регулированию экспрессии гена Factor VII (один из факторов свёртывания крови) в клетках печени. Размер эффективной терапевтической дозы составил 0,01 мкг/кг веса. В серии экспериментов по «выключению» гена транстиретина (белок, обеспечивающий транспорт тироксина и ретинола; связан с такими заболеваниями, как старческий системный амилоидоз, семейная амилоидная полинейропатия, семейная амилоидная кардиомиопатия) эффективная терапевтическая доза составила 0,03 мкг/кг.
Учитывая высокую эффективность, специалисты предполагают, что данные транспортные частицы смогут доставлять несколько действующих агентов в клетку без побочных токсических эффектов. Результаты работы опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.