Haberci RNA (mRNA), yıllarca birçok hastalık için potansiyel bir tedavi olarak görülmüştür. Bununla birlikte, şu ana kadar bu yaklaşımın önündeki en büyük engel, mRNA moleküllerini hedef hücrelere iletmenin güvenli ve verimli yollarını bulmaktır. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacılarının tasarladığı inhale edilebilir (solunabilinir) mRNA formu, akciğer hastalığı için yeni tedavilerin önünü açabilir. Bu aerosol, kistik fibroz gibi hastalıkların tedavisine yardımcı olmak için doğrudan akciğerlere uygulanabilir. Araştırmacılar, çalışmanın bulgularını “Akciğer Epitelinde Protein Üretimi İçin Inhale Nano-Formulasyonlu mRNA Polipleksleri” başlığıyla Advanced Materials’ta yayımladılar.
SOLUNUMLA TESLİMAT
MIT profesörü ve MIT’nin Koch Bütünleştirici Kanser Araştırmaları Enstitüsü’nün bir üyesi, Tıp Mühendisliği ve Bilim Enstitüsü (IMES) araştırmacısı Dr. Daniel Anderson, mRNA’yı inhalasyon yoluyla sunma yeteneğinin bir dizi farklı akciğer hastalığının tedavi edilmesini sağlayabileceğini düşündüklerini açıkladı. Bu çalışmada, araştırmacılar farelerdeki akciğer hücrelerini biyolüminesans proteini üretebilmek için uyarabileceklerini gösterdiler. Aynı başarı oranı, tedavi edici proteinlerle sağlanabilirse, birçok akciğer hastalığını tedavi etmek için yeterli olabilecek.
Araştırmacılar yıllardır genetik hastalıkları ya da kanseri tedavi etmek için mRNA’yı geliştirmeye çalışıyor. Temelde hedef, hastaların kendi hücrelerini birer ilaç fabrikasına dönüştürmek. mRNA vücutta kolayca kırılabildiğinden, koruyucu bir taşıyıcı içinde taşınması gerekir. Anderson’ın laboratuvarı daha önce mRNA ve RNAi’yi karaciğer ve diğer organlara aktarabilecek materyaller tasarlamıştı. Bunlardan bazıları hastalarda olası testler için geliştiriliyor.
Bu çalışma için araştırmacılar, moleküllerin doğrudan akciğerlere iletilmesine izin verecek şekilde solunabilir bir mRNA formu oluşturmak istedi. Astım ve diğer akciğer hastalıkları için mevcut birçok ilaç özel olarak formüle edilmiştir. Böylece ya toz haline getirilmiş ilaç parçacıkları ya da ilacı içeren bir aerosol salınan soluma cihazı yoluyla solunabilirler.
Araştırmacılar, aerosol verme işlemi sırasında RNA’yı stabilize edebilecek bir materyal geliştirmek üzere yola çıktılar. Daha önceki bazı araştırmalarda, akciğerlere solunabilir DNA’yı iletmek için polietilenimin (PEI) denilen materyal kullanılmıştı. Ancak PEI kolayca bozulmaz, bu nedenle mRNA terapileri için gerekli olan tekrarlanan dozlama nedeniyle polimer birikebilir ve yan etkilere neden olabilir.
150 NANOMETRE ÇAPINDA
Bu potansiyel yan etkilerden kaçınmak için araştırmacılar, biyolojik olarak parçalanabilen aşırı dallanmış poli (beta-amino esterler) adı verilen pozitif yüklü bir polimer kullandılar. Araştırma ekibinin oluşturduğu parçacıklar, yaklaşık 150 nanometre çapında, bir biyolüminesan protein olan lusiferazı kodlayan polimer ve mRNA moleküllerinin bir karışımını içeren kürelerden oluşuyordu. Araştırmacılar bu parçacıkları, damlacıklarda süspanse ettiler ve bir nebülizatör aracılığıyla solunabilir halde farelere verdiler.
Eski MIT doktora sonrası araştırmacısı ve Londra Imperial Koleji’nde yardımcı doçent Asha Patel, solunumun, akciğerlere basit ama etkili bir teslimat yolu olarak kullanıldığını ifade etti. Patel, aerosol damlacıkları solunduğunda, her damlacık içinde bulunan nanoparçacıkların hücrelere girerek; onlara mRNA’dan belirli bir protein yapmasını söylediğini vurguladı.
Araştırmacılar, farelerin mRNA’yı soluduktan 24 saat sonra akciğer hücrelerinin biyolüminesan protein ürettiğini gördüler. mRNA temizlenirken protein miktarı zaman içinde yavaş yavaş düştü. Araştırmacılar, kronik akciğer hastalığını tedavi etmek için yeterli olacak dozu farelere tekrarlanan dozlar seklinde vererek protein düzeylerini sabit tutabildiler.
NANOPARÇACIKLAR TOZ HALİNDE DONDURULDU
Araştırmacılar, akciğerlerin daha ileri analizlerinde, mRNA’nın beş loba eşit şekilde dağıldığını ve esas olarak akciğer yüzeylerini düzenleyen epitelyal hücreler tarafından alındığını ortaya koydular. Araştırmacılar, ayrıca nanoparçacıkları daha kolay kullanım için bir toz halinde dondurarak kurutabildiler.
■ Makalenin özgün hali: www.onlinelibrary.wiley.com
