Naukowcy z Cedars-Sinai ogłosili przełom, który może zrewolucjonizować leczenie uszkodzeń tkanek powstałych w wyniku zawału serca, chorób autoimmunologicznych i procesów zapalnych. Opracowany przez nich eksperymentalny lek TY1 – syntetyczna cząsteczka RNA – naprawia DNA uszkodzone przez powszechne choroby, inicjując nową klasę leków określanych jako eksomery. Wyniki badań, opublikowane w Science Translational Medicine, otwierają drogę do terapii, które leczą organizm bez użycia komórek macierzystych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa eksperymentalny lek TY1 i w jaki sposób wzmacnia naturalne mechanizmy naprawy DNA uszkodzonego przez zawał, zapalenie lub choroby autoimmunologiczne.
- Dlaczego TY1 uznano za pierwszy eksomer, czyli prototyp zupełnie nowej klasy leków inspirowanych sygnałami z eksosomów.
- Jak odkryto kluczową cząsteczkę RNA, która stała się podstawą do stworzenia TY1, oraz jak udowodniono jej wpływ na regenerację tkanek.
- Jakie schorzenia mogą w przyszłości skorzystać z terapii TY1 i kiedy lek może trafić do badań klinicznych.
TY1 – prototyp nowej klasy leków
TY1 powstał w wyniku ponad dwudziestu lat badań nad regeneracją tkanek, rozpoczętych w laboratorium dr. Eduardo Marbána na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. Ich celem było zrozumienie, w jaki sposóbkomórki progenitorowe serca wspierają odbudowę uszkodzonego mięśnia sercowego. W kolejnych latach badacze z Cedars-Sinai odkryli, że komórki te komunikują się poprzez wysyłanie maleńkich pęcherzyków – egzosomów – wypełnionych cząsteczkami RNA odpowiedzialnymi za regenerację tkanek. To właśnie jedna z tych cząsteczek stała się podstawą do opracowania TY1. Jak wyjaśnia dr Eduardo Marbán:
Badając mechanizmy terapii komórkami macierzystymi, odkryliśmy sposób na leczenie organizmu bez użycia komórek macierzystych.
TY1 to pierwszy eksomer – nowa klasa leków, które w nieoczekiwany sposób leczą uszkodzenia tkanek.
Jak odkryto kluczową cząsteczkę RNA?
W laboratorium Cedars-Sinai dr Ahmed Ibrahim oraz jego zespół przeanalizowali materiał RNA zawarty w egzosomach uwalnianych przez komórki progenitorowe serca. Zastosowanie zaawansowanego sekwencjonowania ujawniło,że jedna cząsteczka RNA występowała znacznie częściej niż pozostałe. To wskazywało, że może odgrywać istotną rolę w naturalnej regeneracji tkanek. Dr Ibrahim tłumaczy:
Egzosomy są jak koperty z ważnymi informacjami. Chcieliśmy rozłożyć te zakodowane wiadomości na czynniki pierwsze i ustalić, które cząsteczki same w sobie mają właściwości terapeutyczne.
Badania na modelach zwierzęcych wykazały, że naturalna cząsteczka RNA wspiera proces gojenia tkanek po zawale serca, redukując uszkodzenia mięśnia i zmniejszając powstawanie blizn.
Mechanizm działania TY1 – wzmocnienie TREX1 i naprawa DNA
TY1 jest syntetyczną, stabilną i zmodyfikowaną wersją naturalnej cząsteczki RNA. Zaprojektowano ją tak, by funkcjonowała podobnie do zatwierdzonych leków RNA stosowanych już w klinice. Jej działanie jest oparte na wzmocnieniu aktywności genu TREX1 – kluczowego elementu odpowiedzialnego za rozpoznawanie i usuwanie uszkodzonego DNA w komórkach układu odpornościowego. Mechanizm działania TY1 obejmuje:
- zwiększenie aktywności TREX1,
- usuwanie fragmentów uszkodzonego DNA,
- ograniczanie powstawania blizn,
- inicjowanie naturalnych procesów regeneracyjnych.
W praktyce oznacza to, że lek nie tylko łagodzi skutki zawału czy stanu zapalnego, ale rzeczywiście naprawia tkankę na poziomie molekularnym. Jak podkreśla dr Ibrahim:
Wzmacniając naprawę DNA, możemy leczyć uszkodzenia tkanek powstałe podczas zawału serca. Dodał również: Jesteśmy szczególnie podekscytowani, ponieważ TY1 działa również w innych schorzeniach, w tym w chorobach autoimmunologicznych, które powodują, że organizm omyłkowo atakuje zdrową tkankę. To zupełnie nowy mechanizm gojenia tkanek, otwierający nowe możliwości leczenia różnych schorzeń.
Eksomery – początek rewolucji w medycynie regeneracyjnej
Termin „eksomer” odnosi się do leków syntetyzowanych na podstawie sygnałów przekazywanych przez eksosomy, lecz działających bezpośrednio, bez użycia komórek macierzystych. Stanowią one potencjalnie:
- bezpieczniejszą alternatywę dla terapii komórkowych,
- łatwiejszą do produkcji formę leczenia,
- bardziej przewidywalny biologicznie mechanizm działania,
- możliwość precyzyjnego celowania molekularnego.
TY1 jest pierwszym opisanym eksomerem, co czyni go pionierską cząsteczką w tej nowej dziedzinie medycyny regeneracyjnej.
Przygotowania do badań klinicznych
Po pozytywnych wynikach w badaniach przedklinicznych kolejny etap to ocena bezpieczeństwa i skuteczności TY1 u pacjentów. Naukowcy z Cedars-Sinai planują rozpocząć badania kliniczne, które zdecydują, czy lek będzie mógł trafić do terapii chorób sercowo-naczyniowych, autoimmunologicznych i innych schorzeń związanych z uszkodzeniem DNA.
Jeśli przyszłe badania potwierdzą jego działanie, TY1 może stać się jednym z najważniejszych przełomów w leczeniu uszkodzeń tkanek ostatnich dekad.
Główne wnioski
- TY1 to pierwsza cząsteczka typu eksomer, syntetyczna wersja RNA zaprojektowana do naprawy uszkodzeń DNA spowodowanych powszechnymi chorobami, takimi jak zawał serca czy stany zapalne.
- Badania wykazały, że TY1 wzmacnia aktywność genu TREX1, który odpowiada za usuwanie uszkodzonego DNA i ograniczanie powstawania blizn.
- Odkrycie cząsteczki RNA w eksosomach komórek progenitorowych serca pozwoliło opracować lek, który odtwarza naturalne mechanizmy regeneracji tkanek bez użycia komórek macierzystych.
- TY1 ma potencjał terapeutyczny w wielu schorzeniach, w tym autoimmunologicznych, a naukowcy przygotowują się do badań klinicznych, które zdecydują o jego dalszym rozwoju.
Źródło:
- Cedars-Sinai Medical Center
- https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adp1338
