پروتیین پیام‌رسان RNA باعث تولید یک واکسن کووید ۱۹ شد. آیا بیماری را نیز درمان خواهد کرد؟

منتشر‌شده در: مجله science به تاریخ ۱۶ دسامبر ۲۰۲۰لینک منبع: Messenger RNA gave us a COVID-19 vaccine. Will it treat diseases, too?موفقیت چشمگیر دو واکسن کووید ۱۹ در آزمایش‌های بالینی ماه گذشته، موفقیت یک تکنولوژی پزشکی که قبلا ثابت نشده بود را نشان داد. این واکسن‌ها، که یکی از آن‌ها برای استفاده اضطراری توسط سازمان غذا و داروی آمریکا در هفته گذشته مجاز شد، بر دستورالعمل‌های ژنتیکی شناخته‌شده به عنوان RNA پیام‌رسان (mRNA) تکیه دارند. این کار سلول‌ها را تحریک می‌کند تا یک پروتئین SARS-CoV-۲ بسازند که سیستم ایمنی را برای تشخیص ویروس آموزش می‌دهد.اما خیلی قبل از این پاندمی، mRNA دارویی را تانتالزه کرد و یک روش ساده و انعطاف‌پذیر را برای رساندن داروها و واکسن‌ها وعده داد. یک توالی mRNA ممکن است قلب آسیب‌دیده را با تولید پروتئینی که رشد رگ‌های خونی را تحریک می‌کند، ترمیم کند. دیگری ممکن است آنزیم از دست رفته را کد کند تا یک بیماری ژنتیکی نادر را معکوس کند. گوراو ساهی، دانشمند علوم دارویی از دانشگاه ایالتی اورگان، کوراللیس، می‌گوید که اکنون، پیروزی واکسن، «سونامی» اشتیاق را در مورد این مفهوم ایجاد کرده‌است.اما داروهای مبتنی بر mRNA-به ویژه آن‌هایی که پروتئین‌های مفید را برای بیماری‌های مزمن جایگزین می‌کنند-راه سخت تری نسبت به واکسن‌ها به کلینیک دارند. این داروها با چالش‌های هدف‌گیری mRNA به بافت‌های خاص و دادن مزایای قوی و پایدار بدون عوارض جانبی زیاد مواجه هستند. تعداد کمی از آن‌ها آن را به آزمایش‌ها بالینی تبدیل کرده‌اند. هلین دویته، یک دانشمند علوم دارویی در دانشگاه گان می‌گوید: «این کار مانند این نیست که شما فقط یک رشته دیگر بگذارید و همه چیز را درمان خواهد کرد.» به کار بردن داروی mRNA در یک بیماری اغلب به معنای پیچ خوردن ساختارهای خود mRNA و حباب محافظ است که معمولا برای عبور آن از بدن به کار می‌رود که به عنوان نانو ذرات چربی شناخته می‌شود.برای واکسن‌ها و برخی داروهای mRNA، تجویز نسبتا ساده است. بعد از یک ضربه در بازو، سلول‌های ماهیچه‌ای mRNA را بالا می‌برند و یک پروتیین ویروسی را بیرون می‌کشند. سیستم ایمنی، پروتئین را به عنوان خارجی می‌بیند و پادتن‌ها و سلول‌های T تولید می‌کند که بدن را در برابر تهاجم آینده مسلح می‌کنند. گذشته از SARS-CoV-۲، واکسن‌های mRNA در برابر هاری، زکا، ویروس سایتومگال، آنفولانزا و دیگر ویروس‌ها از طریق آزمایش‌های بالینی پیشرفت می‌کنند.تزریق موضعی-به ماهیچه، زیر پوست، یا تومور-نیز می‌تواند برخی درمان‌های مبتنی بر mRNA را ارایه دهد که سیستم ایمنی را برای مبارزه با سرطان مهار می‌کند. بیش از دوازده آزمایش بالینی برای چنین درمان‌هایی در حال انجام است که پروتئین‌های تومور یا مولکول‌های سیگنال‌دهی ایمنی را کد می‌کنند تا به افزایش حمله بدن به سلول‌های سرطانی کمک کنند.پیغام در یک بطریاگر چه ده‌ها آزمایش، RNA پیام‌رسان را تست می‌کنند تا سیستم ایمنی را در برابر ویروس‌ها یا سرطان تقویت کنند، تنها تعداد کمی از شرکت‌ها آزمایش‌های بالینی کوچکی از درمان‌های دیگر-مانند mRNA برای جایگزینی پروتئین‌های از دست رفته یا معیوب-آغاز کرده‌اند. اینجا چند مورد آورده شده است.اما بسیاری از داروهای mRNA دیگر باید راه خود را از طریق جریان خون به یک محل خاص در بدن پیدا کنند. به عنوان مثال، در کمبود ترانس استیلاز اورنیتین (OTC) ، یک آنزیم از دست رفته باعث تجمع آمونیاک در خون می‌شود که می‌تواند منجر به تشنج، کما و مرگ شود. برای جلوگیری از این تجمع، داروی mRNA باید به سلول‌ها در کبد برسد.رئیس شرکت دارویی mRNA، جوزف پین می‌گوید: « شرکت دارویی mRNA، آرکتوروس تراپیتو، که هدف آن درمان کمبود OTC است، مقدار داروی خود را که به کبد ختم می‌شود، تا حدی با تنظیم اندازه و بار الکتریکی نانوذرات چربی آن، به حداکثر رساند.» آرکتور یک مطالعه ایمنی اولیه را در حدود ۳۰ داوطلب سالم به پایان رسانده‌است و در ماه جاری اولین نفر از ۱۲ شرکت‌کننده برنامه‌ریزی‌شده که دچار این نقص شده‌اند را مورد آزمایش قرار داده‌است.شرکت تصمیم گرفت تا تا حدی بر روی کمبود OTC تمرکز کند چون کبد به طور طبیعی ذراتی را از جریان خون جمع می‌کند-از جمله نانوذرات درمانی. جیمز دالمن، مهندس بیومدیکال در موسسه فن‌آوری جورجیا می‌گوید، سایر بافت‌ها برای رسیدن به mRNA حتی سخت‌تر هستند. بسیاری از تیم‌ها ساختار نانوذرات لیپیدی را تغییر می‌دهند یا آن‌ها را با مولکول‌هایی تزیین می‌کنند که آن‌ها را به یک اندام یا سلول خاص هدایت می‌کنند.آزمایشگاه دالمن و شرکتی که او با نام راهنمای درمانی تاسیس کرده‌است، تکنیکی را برای ردیابی مسیر هزاران ذره شیمیایی منحصر به فرد در حیوانات با نشان دادن «بارکدهای DNA» توسعه داده‌اند، اما او می‌گوید که درک رابطه بین ساختار نانوذرات چربی و مقصد آن «یک دهه طول می‌کشد».دومین تفاوت بزرگ بین واکسن‌ها و داروهای mRNA این است که واکسن‌ها فقط به یک یا چند دوز نیاز دارند. هنگامی که سیستم ایمنی برای حمله به تهدید موجود آموزش داده می‌شود، پروتیین تولید شده از mRNA تنزل می‌یابد و نیازی به تامین مجدد ندارد. دالمن می‌گوید، در بیشتر موارد، داروهای mRNA که تا کنون در آزمایش‌ها بالینی پیشرفت کرده‌اند، «داروهایی هستند که در آن‌ها اثر دارو بیشتر از دارو طول می‌کشد». این امر همچنین برای درمان‌هایی که از mRNA برای رمزگذاری پروتئین‌هایی مانند آنزیم Cas9 استفاده می‌کنند نیز درست است، که می‌تواند ژنوم را برش دهد تا ویرایش های دائمی ایجاد کند. شرکت ویرایشگر CRISPR ، Intellia Therapyics یکی از این روش های درمانی مبتنی بر mRNA را برای بیماری ارثی ترانستیریتین آمیلوئیدوز در حال پیشرفت است. این شرکت اولین شرکت‌کننده در آزمایش بالینی خود را ماه گذشته اعدام کرد.اما هنگامی که دوزهای مکرر mRNA برای دوباره جلوه دادن پروتیین در طول عمر مورد نیاز است، عوارض جانبی-به طور بالقوه به دلیل تجمع نانوذرات چربی در بدن یا پاسخ التهابی به RNA-دوک خارجی بیشتر است. آن باربیه، افسر ارشد پزشکی در شرکت درمانی mRNA ترانسندلیت بیو می‌گوید: مردم ممکن است یک یا دو روز از سوختگی و تب را پس از دریافت واکسن کووید ۱۹ بپذیرند. اما « اگر شما این را هر سه هفته یک‌بار یا بیشتر برای بقیه عمرتان تجربه کنید، این یک پیشنهاد متفاوت است.»برای قابل‌تحمل‌تر کردن دوزهای مکرر، بیولوژیکی انتقالی و دیگران، mRNA را طوری طراحی می‌کنند که تا حد ممکن برای بدن طبیعی به نظر برسد و آن را به نانوذرات زیست تخریب پذیر تحویل دهند. در حال حاضر درمان mRNA Bio برای فیبروز کیستیک در آزمایش بالینی است. این شرکت گزارش داد که یک دوز از این روش درمانی هیچ عارضه جانبی جدی نداشت؛ برخی از بیماران تب، درد عضلانی، یا سردرد داشتند که عمر کوتاه و قابل مدیریت بود. یک آزمایش در حال انجام، تست دوزهای متعدد است.بهبود مقدار پروتیین بدن از دوز mRNA ایجاد می‌شود که فرکانس و اندازه دوزهای مورد نیاز را کاهش می‌دهد. ساهی می‌گوید که یک روش، افزایش توانایی نانوذرات چربی برای «فرار» از کیسه‌های غشایی است که سلول‌ها برای جذب آن‌ها استفاده می‌کنند. به این ترتیب، بیشتر بار mRNA نانوذرات فرصتی را برای تعامل با ماشین‌آلات سلول برای ساخت پروتیین بدست می‌دهد. تیم او در ماه فوریه گزارش داد که در آزمایش‌ها بر روی سلول‌ها، مبادله در انواع شیمیایی کلسترول موجود در نانوذرات چربی، آن‌ها را به فرار بهتر هنرمندان تبدیل کرد.مسابقه برای واکسن mRNA در برابر کووید ۱۹ تحویل و مسائل آزمایشی درمان‌های mRNA را حل نکرده است، اما ممکن است مسیر آن‌ها را به روش‌های دیگر هموار کرده باشد. تولید کنندگان واکسن نشان داده‌اند که تولید میلیاردها نانو ذره و رشته mRNA به ترتیب کوتاه امکان پذیر است. تیم (ساهی) هنوز هم به دنبال بهترین نانوذرات چربی برای همراهی mRNA تا دورترین نقاط بدن است. او می‌گوید: « اما روزی که کسی آن را تشخیص دهد، آن تغییر خواهد کرد، زیرا مراحل رساندن mRNA به کلینیک اکنون به وضوح در خط هستند.»این متن با استفاده از ربات مترجم مقالات پزشکی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.