NY STUDIE. Forskare vid Sahlgrenska akademin har för första gången lyckats använda ett transportsätt som finns naturligt i kroppen för att föra in genetiskt material in i celler och få dessa att producera ett önskat protein. Upptäckten kan innebära en ny princip för behandling av olika sjukdomar där genetiska fel påverkar proteinsyntesen i cellerna.
I studien, som nyligen publicerats i tidskriften Nature Communications, visar forskarna hur celler i flera organ i möss börjat producera ett protein som normalt finns i människa, i detta fall ett så kallat humant EPO-protein. Forskarna åstadkom detta genom att skicka in RNA-molekyler som kallas microRNA in i cellen. RNA-molekylerna var förpackade i exosomer, som är en slags bubblor av nanostorlek som finns naturligt i nästan alla celler i kroppen och även i de flesta kroppsvätskor.
– För varje gen finns ett mRNA, och genom att skicka in mRNA i exosomer skulle vi i princip kunna få celler att producera vilket protein som helst, säger Hadi Valadi, docent i molekylär medicin vid avdelningen för reumatologi och inflammationsforskning.
Hadi Valadi är forskningsledare för den grupp som för tio år sedan var först med att visa att exosomer transporterar genetiskt material mellan celler, och på så vis fungerar som budbärare i kroppen.
Potentiell genterapi för många sjukdomar
En viktig nöt att knäcka för denna studie var att hitta ett sätt att föra in mRNA in i exosomerna.
– Vi upptäckte en cellulär mekanism, som innebär att en del mRNA-molekyler från en särskild struktur i cellerna som kallas endosomer kan hamna i utsöndrade exosomer. Vi testade om vi kunde utnyttja denna mekanism för att föra in mRNA i exosomer, vilket visade sig fungera bra.
Genom denna form av genterapi finns möjlighet att utveckla riktade behandlingar vid sjukdomar som påverkar tillverkningen av proteiner i olika organ i kroppen som annars kan vara svåra att nå med läkemedel, exempelvis njurar, mjälte, och hjärta. De genetiska molekyler som skickas in i celler på detta sätt ger ingen permanent förändring i DNA:t i cellen, men med stabila mRNA-molekyler skulle effekten sannolikt kunna kvarstå i alla fall några månader, tror Hadi Valadi, som dock poängterar att det återstår flera års forskning innan principen kan resultera i nya behandlingar:
– Vi går nu vidare med mer djurexperimentell forskning, för att förhoppningsvis i ett senare skede kunna genomföra studier med människor. Det finns många olika sjukdomar som potentiellt skulle kunna behandlas med denna form av genterapi, bland annat Huntingtons sjukdom, blödarsjuka, cystisk fibros och olika typer av cancer och hjärt-kärlsjukdomar.
Studien har letts av forskare vid institutionen för medicin vid Sahlgrenska akademin i samarbete med AstraZeneca i Göteborg, där under ledning av Lennart Lindfors, Principal Scientist och adjungerad professor vid institutionen för kemi och molekylkärbiologi vid Göteborgs universitet. Forksningen genomförs med stöd av SSF, Vinnova, Vetenskapsrådet och AstraZeneca.
Tidskrift: Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-019-12275-6)
Titel: Linkage between endosomal escape of LNP-mRNA and loading into EVs for transport to other cells
TEXT: ELIN LINDSTRÖM
