De etanerceptbehandeling met de SEND-methode. Links de nanodeeltjes met lading, rechts het resultaat (afb: Siegwart et. al/PNAS)

Eiwitten worden aangemaakt aan de hand van boodschapper-RNA, dat weer een ‘afdruk’ is van een gen. Als die b-RNA’s worden voorzien van de code voor een klein signaaleiwit dan worden die daaruit gevormde eiwitten naar bepaalde celonderdelen gestuurd of zelfs naar de bloedbaan. Die truc hebben onderzoekers gebruikt om cellen om te bouwen tot ‘medicijnproducenten’. Ze hebben hun ’truc’ al bij muisjes uitgeprobeerd met psoriase maar ook met kanker. Die leken daar baat bij te hebben.

De techniek zou voor een groot aantal ziektes gebruikt kunnen worden stellen de onderzoekers onder aanvoering van Daniel Siegwart (laadt pdf-bestand) van de universiteit van Texas. “Dit kan een krachtige platformtechnologie worden”, zegt Jermont Chen van het Amerikaanse instituut voor biomedische beeldtechniek en biotechnologie (NIBIB) die niet aan het onderzoek heeft deelgenomen. “Als je een signaalpeptide aan insuline koppelt voor suikerpatiënten is, bijvoorbeeld, deze techniek makkelijk aan te passen aan verschillende omstandigheden.”
Siegwart vond zijn inspiratie in de eiwitten die zich normaal in de bloedbaan bevinden. Bloedeiwitten die in levercellen worden aangemaakt zijn voorzien van die ‘adrespeptides’ die de bestemming van die eiwitten bepalen. Sommige eiwitten worden door die signaalpeptiden uit de cel gedirigeerd of naar de celkern (die zelf weer omgeven is door een membraan) of naar het celorgaantje endoplasmatisch reticulum waar de eiwitfabrieken (ribosomen) zijn gehuisvest.
Siegwart: “Wij wilden uitzoeken of we dat proces konden kopiëren op andere eiwitten dan die normaal van signaalpeptiden worden voorzien, om ze in de bloedbaan te krijgen. Als dat lukte zouden we een fabriek in het lichaam kunnen creëren die medicijnen aanmaakt en verstuurt.”

Bloedstolling

De onderzoekers maakten bRNA-sequenties die zouden hechten aan een signaalpeptide dat normaal dienst doet voor een bloedstollingseiwit maar nu toegepast moest worden op andere eiwitten. Ze verpakten die bRNA’s in nanodeeltjes zodat die aan levercellen zouden worden ‘afgeleverd’.
Ze probeerden de truc uit, die ze SEND (waarbij de S staat voor signaalpeptide) doopten, op, zoals gezegd, bij psoriasemuisjes. Psioriasis/psoriase is te behandelen met het synthetische eiwit etanercept. Dus maakten de onderzoekers het bRNA voor een eiwit dat er op leek plus de code voor een signaaleiwit. Als hun vorm van etanercept was aangemaakt dan werd het signaalpeptide er vanaf geknipt en liet de cel een perfecte kopie vrij voor de bloedbaan.

Als het synthetische eiwit direct in de bloedbaan werd gespoten bleef het daar maar 24 uur terwijl de SEND-variant daar ten minste een week bleef. In de proef produceerden de geSENDe muisjes twaalf keer meer etanercept dan als ze werden ingeënt. Of de SEND-methode ook beter werkt vertelt het verhaal niet.
De onderzoekers probeerden de methode uit op twee vormen van kanker (melanoom, een vorm van huidkanker, en adenocarcinoom/klierkanker). In deze proef werd bRNA gecreëerd dat anti-PDL1, een antilichaam, moest aanmaken. De SEND-behandeling zou zowel de tumorgroei verminderd hebben en de levensduur van de proefdiertjes hebben verlengd in beide kakertypen.
De onderzoekers willen SEND nu ook gebruiken voor andere toepassingen zoals enzymvervanging en die uitproberen op grotere proefdieren om de methode dichter in de buurt van toepassing te brengen. Siegwart: “Vertaald naar mensen zou deze methode kunnen zorgen voor de aanmaak van ontstekingsremmers, bijvoorbeeld een keer per maand of een paar keer per week en sinds de coronaperiode met de ontwikkeling van bRNA-vaccins kan dat gewoon bij de arts of thuis worden gedaan.”

Bron: phys.org