Forskare vid Icahn School of Medicine vid Mount Sinai har utformat en regenerativ medicinterapi för att påskynda reparation av diabetessår. Genom att använda små fettpartiklar laddade med genetiska instruktioner för att lugna ner inflammation, visade sig behandlingen rikta sig mot problemorsakande celler och minska svullnad och skadliga molekyler i musmodeller av skadad hud.
Detaljer om deras fynd publicerades i en artikel med titeln "Accelerating diabetic wound healing by ROS-scavenging lipid nanoparticle-mRNA formulering" i onlinenumret den 20 maj av Proceedings of the National Academy of Sciences .
Diabetessår, ofta resistenta mot konventionella behandlingar, utgör allvarliga hälsorisker för miljontals människor världen över. Immunceller som kallas makrofager, som är tänkta att hjälpa, orsakar istället inflammation. Denna inflammation skadar andra celler och gör det svårare för såret att läka ordentligt och snabbt.
Genom att använda lipidnanopartiklar (LNP) laddade med RNA som kodar för IL-4, ett cell-till-cell-signalprotein som kallas cytokin, riktade terapin sig mot dysfunktionella makrofager samtidigt som den minskade inflammation och "reaktiva syrearter" (ROS) i diabetiska sår.
ROS-molekyler produceras naturligt i kroppen under olika metaboliska processer och spelar roller i cellsignalering och immunsvar. Däremot kan överdriven ROS-produktion leda till oxidativ stress, vilket orsakar skador på celler, proteiner och DNA. Denna stress är förknippad med olika sjukdomar och tillstånd, inklusive inflammation och åldrande.
"I prekliniska modeller visade vi i princip terapins förmåga att omprogrammera pro-inflammatoriska makrofager till reparativa, vilket leder till förbättrade sårläkningsresultat", säger Yizhou Dong, Ph.D., motsvarande författare till studien, professor i immunologi och immunterapi, och medlem av Icahn Genomics Institute och Marc och Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute vid Icahn Mount Sinai.
"Dysfunktionella makrofager driver diabetiska icke-läkande sår, men vi kan programmera om dem för att stoppa skadan och istället hjälpa läkningsprocessen. Vi strävar efter att främja snabbare och effektivare sårtillslutning genom att omprogrammera dessa celler och modulera den inflammatoriska miljön."
Tidigare i år, i en relaterad studie, rapporterade Dr. Dong och kollegor om lipidnanopartiklar som förbättrade vävnadstekniken och regenereringsaktiviteten hos fettstamceller för behandling av diabetiska sår (Nature Communications ).
Även om resultaten av den aktuella studien är uppmuntrande, betonar forskarna behovet av en rigorös randomiserad kontrollerad klinisk prövning för att bekräfta säkerhet och effekt hos människor.
"Vårt yttersta mål är att omsätta dessa resultat till påtagliga fördelar för diabetespatienter. Med ytterligare forskning och validering kan denna RNA-LNP-terapi potentiellt revolutionera diabetessårhantering med en lätt skalbar tillämpning av ett jämförelsevis billigt terapeutiskt medel", säger Dr. Dong .
"Studien antyder också potentialen för RNA-LNP-terapi att vara mer allmänt utformad för att omprogrammera sjukdomsframkallande makrofager i en organism, eftersom pro-inflammatoriska makrofager är inblandade i ett brett spektrum av sjukdomar."
Mer information: Dong, Yizhou, Accelerating diabetic sårläkning genom ROS-renande lipid nanopartikel–mRNA formulering, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2322935121. doi.org/10.1073/pnas.2322935121
Journalinformation: Proceedings of the National Academy of Sciences , Nature Communications
Tillhandahålls av Mount Sinai Hospital
