Новое исследование ученых из Массачусетского технологического института продемонстрировало способ доставки мРНК непосредственно в пищеварительный тракт с помощью капсулы. Исследователи указывают, что пероральная система доставки может стать уникальным способом введения мРНК-терапевтических препаратов непосредственно в ЖКТ.

Капсула прикрепляется к стенке кишечника, высвобождает полезную мРНК, а затем отделяется, чтобы пройти естественным путем через пищеварительную систему. MIT

Поскольку желудочный сок нашего ЖКТ содержит кислоты, предназначенными для расщепления сложных продуктов питания, чтобы пройти миновать желудок пероральные препараты нуждаются в защитной оболочке. Некоторые лекарства, такие как инсулин, необходимо вводить инъекционно, поэтому исследователи пытаются разработать эффективные способы их перорального приема.

Несколько лет назад исследователи Массачусетского технологического института открыли уникальный метод перорального введения лекарств. Новинка представляла собой небольшую капсулу, покрытую микроиглами. Попадая в кишечник, капсула впрыскивает свое содержимое прямо в стенку кишечника, а затем безвредно проходила через пищеварительную систему человека.

В 2019 году эксперты Массачусетского технологического института в опытах на животных продемонстрировали эффективность доставки в организм капсул с инсулином. В экспериментах на свиньях исследователи обнаружили, что капсула может доставить в кровь животного тот же объем инсулина, что и стандартная подкожная инъекция.

В настоящее время, в связи со стремительным развитием исследований мРНК, вызванным пандемией COVID-19, исследователи обнаружили, что эта новая система доставки лекарств может быть эффективна при работе с молекулами мРНК.

"Нуклеиновые кислоты, в частности РНК, могут быть чрезвычайно чувствительны к разрушению, особенно в пищеварительном тракте", - сказал соавтор нового исследования Джованни Траверсо. " Решение этой проблемы открывает множество подходов к терапии, включая потенциальную вакцинацию пероральным путем".

Сначала для фиксации мРНК исследователи разработали специальный вид наночастиц. Эти новые наночастицы позволяют более эффективно проникать в клетки и доставлять туда молекулы мРНК. Следовательно, для получения терапевтического эффекта достаточно меньшей дозы наночастиц.

После сублимационной сушки наночастиц и упаковки их в капсулы с микроиглами исследователи протестировали их на нескольких моделях животных. В ходе эксперимента мРНК, доставляемые в организм, обеспечивали образование безвредных белков-репортеров, способных сигнализировать о том, что ткань принимает мРНК и производит необходимые молекулы.

В ходе опытов на свиньях удалось установить, что клетки желудка приняли молекулы мРНК и произвели белки-репортеры. Алекс Абрамсон, соавтор нового исследования, говорит, что необходимо провести дополнительную работу, чтобы выяснить, могут ли мРНК-вакцины, введенные таким образом, привести к системному иммунному ответу. Однако вполне вероятно, что это сработает из-за большого количества иммунных клеток в желудочно-кишечном тракте.

"В желудочно-кишечном тракте много иммунных клеток, и стимулирование его иммунной системы является известным методом создания иммунного ответа", - сказал Абрамсон.

Помимо доставки мРНК вакцин новым способом, это исследование открывает широкие возможности для разработки новых адресных методов лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта. Матричная РНК может быть использована для того, чтобы заставить клетки производить любое количество молекул, которые могут быть использованы в терапевтических целях, и доставка этих препаратов непосредственно в клетки ЖКТ может открыть новые пути лечения от язв до воспалительных заболеваний кишечника.

"При системной доставке препаратов путем внутривенных или подкожных инъекций не так-то просто попасть в желудок", - говорит Абрамсон. "Мы рассматриваем это как потенциальный способ лечения различных заболеваний, присутствующих в желудочно-кишечном тракте".
 Новое исследование было опубликовано в журнале Matter.

Источник: MIT
https://news.mit.edu/2022/oral-rna-vaccines-0131
https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(21)00680-9