Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Uczony z Wrocławia pracuje nad szczepionką mRNA przeciwko osteoporozie

Recommended Posts

Profesor Krzysztof Marycz z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu chce wykorzystać technologię mRNA do leczenia osteoporozy. Jego projekt badawczy uzyskał najwyższe (3,2 miliona pln) finansowanie z programu Tango 5 Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Ta technologia może zrewolucjonizować nasze podejście do leczenia osteoporozy, mówi uczony, który ma zamiar odwrócić proces resorpcji kości.

Na osteoporozę cierpi ok. 33% kobiet w okresie przekwitania. Ryzyko złamania kości wynosi u nich 40%, podczas gdy u mężczyzn jest co najmniej 2-krotnie mniejsze. W krajach wysoko rozwiniętych, w tym i w Polsce, osteoporoza to jedna z głównych przyczyn śmierci, gdyż złamania wiążą się z zanikiem mięśni, pojawieniem się odleżyn, zatoru czy opadowego zapalenia płuc.
Profesor Marycz wykorzystuje mRNA do stworzenia materiału, który nie tylko zahamuje rzeszotowienie kości, ale również doprowadzi do odbudowy brakującej tkanki.

Technologia mRNA została po raz pierwszy zastosowana w 2001 roku. Wtedy choremu pobrano komórki, wprowadzono do nich RNA, a całość ponownie wstrzyknięto pacjentowi. mRNA to kopia genu zawierająca np. informację o tym, w jaki sposób komórka ma wyprodukować konkretne białko. Ze znajdującego się w jądrze komórki DNA organizm przenosi mRNA do cytoplazmy komórki, tam wykonywana jest zawarta w mRNA instrukcja i wytwarzane jest konkretne białko. A to białka odpowiadają za większość procesów fizjologicznych naszego organizmu.

Uczony z Wrocławia zapowiada, że wykorzysta technologię mRNA do leczenia osteoporozy. Nad tym rozwiązaniem zaczęliśmy pracować już kilka lat temu, przed pandemią. Punktem wyjścia były badania związane z końmi. Razem z Pawłem Golonką zaproponowaliśmy podobną technologię, choć jeszcze bez mRNA, do wypełniania cyst podchrzęstnych u koni. Wszystko się dobrze powiodło, opublikowaliśmy pracę ukazującą spektakularne wyniki badań klinicznych, więc zacząłem się zastanawiać nad tym, jak to doświadczenie wykorzystać w szukaniu rozwiązań terapeutycznych dla ludzi. Bo po pierwsze, konie mogą pomagać medycynie człowieka, ale po drugie – czy chodzi o to, by pomagać setkom koni, czy milionom ludzi?.

Projekt naukowca, który zyskał uznanie NCBiR, to pomysł na wykorzystanie mRNA do hamowania osteoklastów – komórek kościogubnych, mających zdolność rozpuszczania tkanki kostnej – i promocji osteoblastów, komórek tworzących kości. To radykalna zmiana myślenia. Do tej pory myślano o tym, by do kości dostarczać wapń. Ja zamierzam wykorzystać komórki, które ten wapń produkują, bo problemem osteoporozy są nadaktywne komórki kościogubne, tj. te „zjadające” kość. Z kolei te, które ją budują i umożliwiają deponowanie wapnia w kości, są wyraźnie słabsze. Wpadłem więc na pomysł, by na poziomie postranskrypcyjnym zablokować komórki osteoporotyczne, a więc osteoklasty, a aktywować komórki osteoblastyczne, tym samym doprowadzając do sytuacji, w której będą one deponować kluczowe białka w macierzy kostnej i sprzyjać odkładaniu się wapnia, a więc budować kość w miejscu ubytku, wyjaśnia uczony.

Uczonemu zależy też, by cały proces był niezwykle precyzyjny. Zawierający mRNA biomateriał ma być wprowadzany w miejsce konkretnego ubytku, a lekarz ma sterować przebiegiem leczenia. Najpierw mają otwierać się mikrokapsułki z mRNA, które zahamuje osteoklasty, a następnie kapsułki z mRNA pobudzającym osteoblasty. Profesor Marycz chce zawieszać mRNA nie w obecnie stosowanych lipidach, a w hydroksyapatytach, związkach nieorganicznych połączonych z nanocząstkami magnetyczymi.

Naukowiec powołał już interdyscyplinarny zespół naukowy i zaprasza do współpracy. Mój projekt daje szansę rozwoju całej grupie badawczej, a co więcej, pozwala rozbudować zespół – dlatego też zwracam się do młodych i ambitnych naukowców – jeśli kogoś interesują innowacyjne badania z zakresu spersonalizowanej i precyzyjnej medycyny  translacyjnej, to zapraszam do aplikacji i zgłoszenia się do mnie, aby dać sobie szansę udziału w projekcie, który otwiera możliwość rozwoju i udziału w przełomowych badaniach.

Marycz już stawia sobie kolejne ambitne cele. Jeśli uda mu się stworzyć szczepionkę mRNA przeciwko osteoporozie, rozpocznie prace nad szczepionką przeciwko rakowi prostaty i jelita grubego.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kwasy nukleinowe, szczególnie RNA, mogą być niezwykle podatne na degradację, szczególnie w przewodzie pokarmowym. Rozwiązanie tego problemu otwiera nowe możliwości terapeutyczne, w tym możliwość opracowania doustnych szczepionek, mówi Giovanni Traverso, profesor inżynierii mechanicznej na MIT i gastroenterolog w Brigham and Women's Hospital.
      Amerykańscy naukowcy wykazali właśnie, że opracowana przez nich kapsułka pozwala na dostarczenie do żołądka świni do 150 mikrogramów RNA. To więcej niż mRNA używane w szczepionkach przeciwko COVID-19.
      Zespół Traverso od lat współpracuje z zespołem Roberta Langera, profesora w David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research. Celem ich badań jest stworzenie nowych technik doustnego dostarczania leków. W 2019 roku zaprezentowali kapsułkę z igłą, która wbija się w wyściółkę żołądka i dostarcza tam insulinę. Kapsułce nadano kształt karapaksu żółwia lamparciego. Karapaks zwierzęcia ma taki kształt, że jeśli żółw upadnie na grzbiet, bez problemu odwraca się na nogi. Naukowcy nadali kapsułce taki kształt, dzięki czemu zawsze ustawi się ona tak, by igła mogła wbić się w żołądek.
      W ubiegłym roku Traverso i Langer wykazali, że za pomocą kapsułki możliwe jest dostarczanie dużych molekuł, jak przeciwciała monoklonalne. Po udanych testach postanowili sprawdzić, czy ich kapsułka przyda się również do pracy z innymi dużymi molekułami, kwasami nukleinowymi.
      Kwasy nukleinowe łatwo ulegają degradacji po dostaniu się do organizmu. Dlatego też muszą być dostarczane w osłonkach. Uczeni z MIT opracowali więc specjalne polimerowe nanocząsteczki wykonane z poli(β-aminoestrów). Już wcześniej wykazali bowiem, że dzięki nadaniu im odpowiedniego kształtu można dobrze chronić kwasy nukleinowe.
      Nowe cząstki przetestowano najpierw na myszach. Zwierzętom wstrzyknięto je do żołądka, nie używając przy tym kapsułki. Cząstki miały chronić RNA z kodem pewnego białka reporterowego. Gdyby dostarczenie do żołądka i pobranie RNA przez organizm było skuteczne, białko to powinno pojawić się w tkankach. I rzeczywiście. Wykryto je zarówno w żołądkach, jak i wątrobie, co wskazuje, że RNA zostało dostarczone do innych organów, a następnie trafiło do filtrującej krew wątroby.
      Następnie naukowcy poddali kompleks RNA-nanocząsteczki liofilizacji i umieścili go w swoich kapsułkach. W jednej byli w stanie upakować około 50 mikrogramów mRNA. Trzy takie kapsułki podano świniom. Badania wykazały, że po podaniu kapsułek białko reporterowe było wytwarzane przez komórki żołądka, ale nie znaleziono go w innych częściach ciała. W następnym etapie badań naukowcy spróbują zwiększyć ilość RNA dostarczonego do organizmu zmieniając budowę nanocząsteczek lub podając więcej RNA.
      Zauważają jednak, że w niektórych zastosowaniach wystarczy dostarczyć RNA do samego żołądka. W układzie pokarmowym znajduje się wiele komórek układu odpornościowego, a stymulowanie tych komórek to znany od dawna sposób na wywołanie reakcji immunologicznej, stwierdzają naukowcy.
      Traverso i Langer chcą sprawdzić, czy podanie szczepionki mRNA drogą doustną wywoła ogólnoustrojową reakcję immunologiczną, w tym aktywację limfocytów B i T. Nowa metoda podawania mogłaby też być wykorzystywana przy leczeniu chorób układu pokarmowego, które trudno jest zwalczać za pomocą tradycyjnych zastrzyków podskórnych.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach pisma Matter.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pojawiła się nadzieja dla miłośników psów uczulonych na swoich pupili. Naukowcy z Osaka Prefecture University zidentyfikowali grupę molekuł psich alergenów, które mogą być odpowiedzialne za reakcję układu immunologicznego ludzi. To pierwszy krok ku opracowaniu szczepionki odczulającej.
      Dotychczas wiele prac naukowcy opisywało naturę i postępy alergii na psy (alergeny występują głównie w ich łupieżu, ślinie i tkance nabłonkowej), jednak niewielu uczonych skupiało się na próbie zwalczania samej alergii. Teraz po raz pierwszy udało się zidentyfikować te części molekuł alergenów, które prawdopodobnie uczulają ludzi.
      W ciągu lat badań odkryto siedem alergenów nazwanych alergenami Canis familiaris i ponumerowano je od 1 do 7. Pierwszy z nich, Can f 1, odpowiada aż za 50-75 procent przypadków alergii u ludzi. Jest on obecny w tkance języka psów, śliniankach i w skórze. Uczeni mieli jednak dotychczas problem ze zidentyfikowaniem epitopów IgE Can f 1. Epitopy to te fragmenty antygenów, które są rozpoznawane przez układ odpornościowy i wywołują jego reakcję. Epitopy łączą się ze specyficznymi receptorami antygenowymi na powierzchni przeciwciał, limfocytów B lub T. U ssaków głównym przeciwciałem (immunoglobuliną) odpowiedzialnym za reakcje alergiczne jest IgE.
      Japońscy naukowcy, jako pierwsi wykorzystali krystalografię rentgenowską do określenia całej struktury Can f 1. Przede wszystkim odkryli, że wzorzec zwijania tego biała jest na pierwszy rzut oka podobny do procesu zachodzącego też w przypadku trzech innych Can f. Jednak rozkład ładunku elektrycznych na powierzchni białka był zupełnie inny, co sugerowało, że miejsca występowania tych ładunków są dobrymi kandydatami na epitopy IgE.
      Uczeni mówią, że uzyskane przez nich dane mogą być punktem wyjścia do dalszych badań i analiz, które wskażą na konkretne epitopy IgE. I, jak podkreślają, badania te dowodzą, że stworzenie szczepionki odczulającej na psy jest w zasięgu ręki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Połączenie łagodnej infekcji i szczepionki wydaje się najbardziej efektywnym czynnikiem chroniącym przed COVID-19, informują naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA). Główny wniosek z naszych badań jest taki, że jeśli ktoś zachorował na COVID, a następnie został zaszczepiony, to nie tylko znacząco zwiększa się u niego liczba przeciwciał, ale rośnie ich jakość. To zaś zwiększa szanse, że przeciwciała te poradzą sobie z kolejnymi odmianami koronawirusa, mówi profesor Otto Yang z wydziałul chorób zakaźnych, mikrobiologii, immunologii i genetyki molekularnej.
      Wydaje się, że kolejne wystawienia układu odpornościowego na kontakt z białkiem kolca (białkiem S) pozwala układowi odpornościowemu na udoskonalanie przeciwciał u osoby, która chorowała na COVID-19. Uczony dodaje, że nie jest pewne, czy takie same korzyści odnoszą osoby, które przyjmują kolejne dawki szczepionki, ale nie chorowały.
      Grupa Yanga porównała przeciwciała 15 osób, które były zaszczepione, ale nie zetknęły się wcześniej z wirusem SARS-CoV-2 z przeciwciałami 10 osób, które nie były jeszcze zaszczepione, ale niedawno zaraziły się koronawirusem. Kilkanaście miesięcy później 10 wspomnianych osób z drugiej grupy było w pełni zaszczepionych i naukowcy ponownie zbadali ich przeciwciała.
      Uczeni sprawdzili, jak przeciwciała reagują na białko S różnych mutacji wirusa. Odkryli, że zarówno w przypadku osób zaszczepionych, które nie chorowały oraz tych, które chorowały, ale nie były szczepione, możliwości zwalczania wirusa przez przeciwciała spadały w podobnym stopniu gdy pojawiła się nowa mutacja. Jednak gdy osoby, które wcześniej chorowały na COVID-19, były rok po chorobie już w pełni zaszczepione, ich przeciwciała były zdolne do rozpoznania wszystkich mutacji koronawirusa, na których je testowano.
      Nie można wykluczyć, że odporność SARS-CoV-2 na działanie przeciwciał może zostać przełamana poprzez ich dalsze dojrzewanie w wyniki powtarzanej wskutek szczepienia ekspozycji na antygen, nawet jeśli sama szczepionka nie jest skierowana przeciwko danemu wariantowi, stwierdzają naukowcy. Przypuszczają oni, że kolejne szczepienia mogą działać podobnie jak szczepienia po przechorowaniu, jednak jest to tylko przypuszczenie, które wymagają weryfikacji.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule Previous Infection Combined with Vaccination Produces Neutralizing Antibodies with Potency against SARS-CoV-2 Variants.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykański Narodowy Instytut Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) poinformował, że wstępne badania szczepionki mRNA przeciwko HIV dały pozytywne rezultaty. Badania,przeprowadzone na myszach oraz nie człowiekowatych wykazały, że szczepionka jest bezpieczna i wygenerowała pożądaną reakcję przeciwciał i komórek w odpowiedzi na wirusa podobnego do HIV.
      Rezusy, którym podano pierwszą dawkę szczepionki, a następnie dawki przypominające, były narażone na 79% mniejsze ryzyko infekcji SHIV (simian-human immunodeficiency virus) niż zwierzęta niezaszczepione.
      Pomimo czterech dekad poszukiwań, szczepionka przeciwko HIV wciąż nie istnieje. Ta eksperymentalna szczepionka mRNA ma liczne cechy, dzięki którym może pokonać niedociągnięcia innych eksperymentalnych szczepionek przeciwko HIV. To obiecująca technologia, mówi dyrektor NIAID, Anthony Fauci.
      Eksperymentalna szczepionka przeciwko HIV zawiera mRNA kodujące dwie kluczowe proteiny wirusa HIV – Env i Gag. Po domięśniowym podaniu komórki zaszczepionych zwierząt wytwarzają cząstki podobne do wirusa (VLP), zawierające Env na swojej powierzchni. Jako, że nie mają pełnego materiału genetycznego nie mogą się ani namnażać, ani wywołać choroby. Jednak wywołują reakcję ze strony układu odpornościowego.
      Podczas badań na myszach po podaniu dwóch dawek szczepionki przeciwciała pojawiły się u wszystkich zwierząt. Proteina Env, którą wytworzyły myszy z instrukcji przekazanych przez mRNA zawarte w szczepionkach, był bardzo podobny do Env wytwarzanej przez wirusa HIV. To duży postęp w porównaniu z wcześniejszymi szczepionkami. Prezentacja na powierzchni każdej VLP licznych kopii autentycznej osłonki wirusa HIV to jedna z olbrzymich zalet naszej szczepionki. Dzięki temu zaszczepienie symuluje prawdziwą infekcję i może odegrać olbrzymią rolę w uzyskaniu pożądanej reakcji ze strony układu odpornościowego, mówi główny autor badań, doktor Paolo Lusso.
      Po obiecujących testach na myszach, szczepionka Env-Gag VLP mRNA była testowana na makakach. Na różnych grupach zwierząt zastosowano różne schematy podawania szczepionki. Jednak każdej grupie po podaniu oryginalnej szczepionki przez rok podawano dawki przypominające składające się z Gag mRNA i ENV mRNA wirusów HIV z dwóch innych kladów niż ten, którego białka wykorzystano w oryginalnej szczepionce. Używano różnych wariantów wirusa, by jak najbardziej uwrażliwić układ odpornościowy na najbardziej zachowywany pomiędzy wirusami obszar Env.
      Mimo, że podawano wysokie dawki mRNA zwierzęta dobrze tolerowały szczepionkę, pojawiły się tylko łagodne przejściowe skutki uboczne, jak np. utrata apetytu. Do 58. tygodnia wszystkie zwierzęta posiadały w organizmach mierzalny poziom przeciwciał, które atakowały większość z 12 testowanych szczepów HIV.
      Od początku 60. tygodnia wszystkie zaszczepione zwierzęta oraz niezaszczepioną grupę kontrolną, co tydzień wystawiano wirusa SHIV, podając im go do nosa. Po 13 tygodniach 2 z 7 zaszczepionych makaków wciąż nie były zainfekowane. Makaki, które nie były szczepione, zaraziły się średnio po 3 tygodniach. Makaki, które były zaszczepione i się zaraziły, zarażały się średnio po 8 tygodniach. Wirusa SHIV użyto, gdyż HIV-1 nie replikuje się u makaków.
      Obecnie pracujemy nad udoskonaleniem zarówno samej szczepionki, jak i protokołu szczepień. To powinno zwiększyć efektywność naszej szczepionki, dzięki czemu potrzebna będzie mniejsza liczba dawek przypominających. Jeśli szczepionka okaże się bezpieczna i efektywna, przygotujemy się do I fazy badań klinicznych na zdrowych dorosłych ochotnikach, mówi doktor Lusso.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...