Forskare har funnit att små partiklar som finns i komjölk för första gången kan erbjuda en effektiv metod för oral tillförsel av RNA-läkemedel.
Ribonukleinsyra (RNA)-terapier är en kraftfull ny klass av läkemedel som erbjuder ett sätt att inrikta sig på tidigare obehandlade sjukdomar på molekylär nivå. De är baserade på nukleinsyror, som är en del av vårt DNA. Även om de effektivt kan tillföras genom injektion, till exempel med COVID-19 mRNA-vaccinet, har det hittills inte funnits något framgångsrikt sätt att tillföra dem oralt, eftersom läkemedlen förstörs av de svåra förhållandena i tarmen.
I en ny studie publicerad i Journal of Nanobiotechnology , Dr. Driton Vllasaliu och hans team av forskare har funnit att små partiklar i komjölk som kallas extracellulära vesiklar (EVs) effektivt kan skydda och leverera RNA-läkemedel efter oral administrering.
"Oral administrering av läkemedel är det mest acceptabla, bekväma och vanligtvis billigaste sättet att ta läkemedel eftersom det inte är beroende av sjukvårdspersonal. Förmågan att leverera "biologiska" läkemedel, såsom RNA-terapier, anses ofta vara "helig gral" av läkemedelsleverans men har förblivit en envis utmaning. Den här studien är betydande eftersom den tyder på att oral tillförsel av RNA-läkemedel med hjälp av teknologi baserad på elbilar från mjölk kan vara möjlig," förklarade Dr. Vllasaliu.
Han tillade, "Detta kan leda till störande och hållbar tillverkning av prisvärda och tillgängliga orala nukleinsyraterapier för en uppsjö av sjukdomar, vilket leder till stora samhälleliga effekter."
Elbilar är transportörer i nanoskala som bär biologiska molekyler genom hela kroppen i en skyddande päls, som kontrollerar och reglerar åtkomsten av molekyler till celler. Även om elbilar har undersökts omfattande för läkemedelstillförsel, har användningen av elbilar från mjölk för oral leverans av RNA-läkemedel inte rapporterats allmänt. Elbilar från mjölk är dock naturligt lämpade för tarmupptag eftersom man tror att dessa system utvecklats som ett sätt för överföring av biologiska molekyler från mor till barn.
Efter att ha extraherat elbilarna från komjölk, laddade Dr Vllasaliu och hans medarbetare dem med RNA-molekyler för att behandla inflammatorisk tarmsjukdom (IBD). Elbilarna kunde transportera de terapeutiska RNA-molekylerna över tarmbarriären i avancerade laboratoriemodeller av den mänskliga tarmen. I djurstudier (möss) minskade de RNA-laddade mjölkbilarna IBD-relaterad inflammation.
Dessa resultat visar metoden som en proof-of-concept framgång med RNA-baserade terapier för första gången. RNA-baserade terapier är en ny terapeutisk metod som redan har haft en betydande inverkan i den medicinska världen, framför allt med COVID-19 mRNA-vaccinet.
RNA-terapier fungerar genom att påverka produktionen av proteiner. De kan blockera produktionen av skadliga proteiner som orsakar sjukdomar eller uppmuntra produktionen av proteiner som saknas eller brister i kroppen. Till exempel ger COVID-19-vaccinet mRNA, som sedan producerar ett specifikt protein till immunceller som stimulerar produktionen av antikroppar mot viruset.
Även om studien använde IBD som en sjukdom, tros det att efter oral administrering kan elbilar från mjölk leverera RNA-nyttolaster till blodomloppet. Detta skulle öppna dörrarna för oral administrering av RNA-terapier för ett otroligt brett spektrum av sjukdomar, inklusive hjärtsjukdomar, diabetes, vacciner mot andra virusinfektioner och mycket mer.
Användningen av elbilar från mjölk är en säker metod för läkemedelsleverans eftersom många människor redan regelbundet exponeras för dessa. Viktigt, till skillnad från syntetiska nanopartiklar som för närvarande används för RNA-tillförsel (genom injektion), tros mjölk-EV-bilar inte utlösa reaktioner från immunsystemet som leder till negativa effekter.
Mer information: Yunyue Zhang et al, Probing milk extracellular vesicles for intestinal leverans av RNA-terapier, Journal of Nanobiotechnology (2023). DOI:10.1186/s12951-023-02173-x
Tillhandahålls av King's College London
