mRNA药物治疗：精准无毒的抗癌、抗病毒药物

2020年7月24日讯 /生物谷BIOON /——想象一下，我们可以指导我们的身体自己制造他们需要的药物。使这成为可能的基因技术被称为mRNA（mRNA）疗法，它可能成为治疗多种疾病的主要工具。挪威的研究人员目前正在帮助开发一种治疗最具侵袭性乳腺癌的药物。
挪威SINTEF的研究科学家Sven Even Borgos宣布了这一好消息。他正在协调SINTEF与一个名为EXPERT的国际项目有关的活动，该项目正在开发一种基于mRNA的药物，用于治疗致命的三阴性乳腺癌。
Borgos说："尽管直到2019年10月才开始工作，但我们已经准备了一个原型，不久将在动物身上进行测试。"EXPERT是欧盟癌症药物治疗领域的一个重要项目，已获得1.5亿挪威克朗的资助，支持来自11个国家的研究人员的工作。
mRNA的意思是"信使核糖核酸"，在我们身体的生命过程中起着重要的作用。它也可以被描述为我们的DNA的"工作副本"，并包含信息或"配方"，我们的细胞需要mRNA制造蛋白质。
使用mRNA制造药物的想法是基于为身体提供合成的DNA工作副本，这样它就可以继续制造身体缺乏的重要蛋白质，这种缺乏在何时何地会导致疾病。
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用基因疗法来纠正我们身体的缺陷
血友病是最著名的疾病之一，它说明了我们的基因对蛋白质制造的重要性。在这种疾病中，患者缺乏一种使他们的身体产生凝血蛋白的基因。
Borgos说："许多人会记得2018年发生的关于药物Spinraza价格过高的争论，这种药物对一些患有脊髓性肌肉萎缩症的病人非常有效。这是一种缓慢但肯定会破坏病人肌肉组织的疾病。Spinraza是基于相关的RNA技术。每名患者的治疗费用都高达数百万克朗，原因是研发这种药物的公司希望确保收回投资在长期且昂贵的开发项目上的资金。"
这个问题表明，我们促进公共部门为这类药物的开发提供资金是多么重要。如果可以用公共资金开发药物，一般公众也将负担得起。这是专家项目和新的基于核磁共振成像的药物治疗乳腺癌的目的。
指示我们细胞的"信使"
但是mRNA是如何作为药物发挥作用的呢？基于mRNA的药物之所以有潜力如此有效，是因为它们的作用方式与我们的基因相同。
Borgos说："基因包含指令代码，告诉身体要制造什么蛋白质，mRNA以信使的身份携带这些指令。这些蛋白质反过来又负责处理营养物质。它们能分解有害物质，使我们的身体焕然一新。"
通过这种方法，身体可以准确地制造出mRNA提供指令的蛋白质。
为了制造合成的mRNA成分，研究人员必须首先拥有制造工作拷贝的DNA，以及一种既能读取DNA代码又能制造工作拷贝的酶。
Borgos说："这听起来相当专业，但实际上这是地球上生命最重要的过程之一。"
实际上，这是在试剂管中进行的，是我们研究人员称之为"体外转录"过程的一部分。然后用一种叫做色谱的特殊技术对试剂混合物进行纯化，这种技术将各种遗传成分相互分离。这使得研究人员能够选择他们想要激活的成分。
无副作用的药物
在mRNA治疗过程中产生的蛋白质，就像药物一样，自然地针对每个病人进行调整，这与商业生产的药物不同。
大多数标准药物的作用是通过改变这些蛋白质的功能，但这些改变通常是不精确的。这会产生副作用，可能是非常轻微的副作用，也可能是危及生命的副作用。此外，我们对不同的药物都有不同的反应。一种可能对母亲有效的药物不一定对患有同样疾病的女儿有同样的有益效果。
mRNA由四种核酸组成，缩写为字母A、U、C和G。细胞对这些核酸排列的顺序进行解读，就像蛋白质配方中的成分一样。如果无法读取mRNA配方，则没有效果，因此也没有副作用。然而，如果发生相反的情况，身体只会在正确的时间和正确的地方制造它所需要的蛋白质。
"这种方法在疫苗和药物治疗领域提供了极好的机会，"Borgos说。
mRNA需要保护
然而，mRNA是一种非常微妙的分子。如果它在没有保护的情况下误入歧途，例如在我们的血液中，我们的身体会将它摧毁。基于这个原因，研究人员已经开发出一种为其提供保护性包装的方法--将其封装在纳米颗粒中。这些颗粒通常由脂肪构成，称为脂质，如胆固醇。
封装使mRNA在其定制的脂质包中在我们的血液中安全的存活。然后它就能在我们身体周围的旅程中找到进入我们细胞的方式。脂质胶囊还发挥着另一个关键作用，因为它们的胆固醇成分使细胞更容易吸引它们。这些细胞通过细胞膜吸收药物包，释放mRNA并开始制造有用的蛋白质。
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我们的肝脏就像制药工厂
"然而，让纳米颗粒被正确的细胞吸收并非易事，"Borgos说。他解释说："在很多情况下，它们最终会进入我们的肝脏。"正常情况下，肝脏是废物处理的中心，它能清除血液中所有的毒素。然而，它也有足够的蛋白质制造能力。因此，当肝脏吸收含有mRNA的纳米颗粒时，它会制造出人体所需的大部分蛋白质，然后将这些蛋白质输送到血液中。肝脏成为我们体内的生物反应器和药物工厂。
然而，作为他们生产新的抗癌药物工作的一部分，研究人员将把触发免疫细胞的物质直接放入肿瘤中。因此，保护脂膜的最佳工作状态是非常重要的。事实上，SINTEF挪威团队正在测试胶囊的质量。作为欧盟纳米医学特性实验室(EUNCL)相关项目的合作伙伴，该团队在测试药用纳米颗粒方面积累了多年的经验。它将密切监测粒子的特性，如大小、确切的化学成分和储存特性。
多个应用程序
mRNA疗法提供了许多不同的应用。除了激活身体的免疫系统对抗癌症外，它还可以作为一种有效的疫苗，对抗遗传疾病以及治疗心脏病患者。专家项目也正在处理后一种应用。
使用纳米颗粒的药物传递系统有一个独特的特性，即mRNA成分可以交换，而不会对整体化学成分产生任何显着变化，也不会使药物在体内以不同的方式分布。当发现有关某种疾病的新知识时，在开发有效药物方面的进展将是短暂的。
该项目还致力于心脏病发作的治疗。这里，目的是利用mRNA促进受损心脏组织的再生。
mRNA药物甚至可以直接注射到脊髓管中，绕过所谓的血脑屏障进入大脑。这种几乎无法穿透的薄膜的功能是保护大脑，但它也使治疗大脑疾病变得非常困难。（生物谷Bioon.com）
参考资料：
mRNA drug therapy： Instructing the body to make its own cancer drugs
A revolution in vaccine development-but will we all benefit？
EXPERT project（润宝医疗网）