Sisältö
RNA-interferenssi (RNAi) -terapia on eräänlainen biotekniikka, joka kohdistaa ja muuttaa geenejä. Sitä tutkitaan useiden erilaisten sairauksien, kuten syövän, hoitamiseksi. Elokuussa 2018 FDA hyväksyi ensimmäisen Onpattro-nimisen RNAi-hoitolääkkeen käytettäväksi potilailla, joilla on harvinainen sairaus, jota kutsutaan perinnölliseksi transtyretiinivälitteiseksi amyloidoosiksi (hATTR amyloidoosi). hATTR: lle on ominaista epänormaali proteiinin kertyminen elimiin ja kudoksiin, mikä voi lopulta johtaa tunneiden menetykseen raajoissa.Tausta
RNAi-hoito syntyy hyödyntämällä prosessia, joka luonnollisesti tapahtuu kehon soluissa geneettisellä tasolla. Geeneissä on kaksi pääkomponenttia: deoksiribonukleiinihappo (DNA) ja ribonukleiinihappo (RNA). Suurin osa ihmisistä on kuullut DNA: sta ja tunnistaisi sen klassisen kaksisäikeisen eli kaksoiskierteen ulkonäön, mutta tyypillisesti yksijuosteinen RNA ei välttämättä tunne heitä.
Vaikka DNA: n merkitys on ollut tiedossa jo vuosikymmenien ajan, olemme alkaneet ymmärtää paremmin RNA: n roolia vasta viime vuosina.
DNA ja RNA määrittävät yhdessä henkilön geenien toiminnan. Geenit ovat vastuussa kaikesta ihmisen silmien värin määrittämisestä osallistumiseen tiettyjen sairauksien elinikäiseen riskiin. Joissakin tapauksissa geenit ovat patogeenisiä, mikä tarkoittaa, että ne voivat saada ihmiset syntymään sairaudessa tai kehittymään myöhemmin elämässä. Geneettiset tiedot löytyvät DNA: sta.
Sen lisäksi, että RNA on DNA: n sisältämän geneettisen tiedon "lähetin", RNA voi myös hallita kuinka - tai jopa jos - tietyt tiedot lähetetään. Pienemmällä RNA: lla, jota kutsutaan mikro-RNA: ksi tai miRNA: ksi, on hallittavissa paljon mitä soluissa tapahtuu. Toinen RNA-tyyppi, jota kutsutaan messenger-RNA: ksi tai mRNA: ksi, voi sammuttaa tietyn geenin signaalin. Tätä kutsutaan "vaimentamaan" kyseisen geenin ilmentymistä.
Messenger-RNA: n lisäksi tutkijat ovat löytäneet myös muita RNA-tyyppejä. Jotkut tyypit voivat kytkeä päälle tai "nostaa" ohjeita tiettyjen proteiinien luomiseksi tai muuttaa miten ja milloin ohjeet lähetetään.
Kun RNA hiljentää tai sammuttaa geenin, sitä kutsutaan häiriöksi. Siksi tutkijat, jotka kehittävät luonnossa esiintyvää soluprosessia hyödyntävää biotekniikkaa, nimittivät sen RNA-interferenssiksi tai RNAi-terapiaksi.
RNAi-hoito on edelleen suhteellisen uutta biotekniikkaa. Alle vuosikymmenen kuluttua paperin julkaisemisesta menetelmän käytöstä matoissa tutkijan joukkue, joka hyvitti tekniikan luomisen, voitti vuonna 2006 lääketieteen Nobel-palkinnon.
Vuosina, jolloin tutkijat ympäri maailmaa ovat tutkineet mahdollisuuksia käyttää RNA: ta ihmisillä. Tavoitteena on kehittää terapioita, joita voidaan käyttää kohdistamaan tiettyjä geenejä, jotka aiheuttavat tai edistävät terveydentilaa. Vaikka tällä hetkellä on jo olemassa geeniterapioita, RNA: n roolin hyödyntäminen avaa mahdollisuuden spesifisempään hoitoon.
Kuinka se toimii
Vaikka DNA on tunnetusti kaksijuosteinen, RNA on melkein aina yksijuosteinen. Kun RNA: lla on kaksi säiettä, se on melkein aina virus. Kun keho havaitsee viruksen, immuunijärjestelmä yrittää tuhota sen.
Tutkijat tutkivat, mitä tapahtuu, kun toisen tyyppinen RNA, joka tunnetaan nimellä pieni häiritsevä RNA (siRNA), lisätään soluihin. Teoriassa menetelmä antaisi suoran ja tehokkaan tavan kontrolloida geenejä. Käytännössä se on osoittautunut monimutkaisemmaksi. Yksi tärkeimmistä ongelmista, joita tutkijat ovat kohdanneet, on muutetun, kaksijuosteisen RNA: n saaminen soluihin. Keho uskoo, että kaksijuosteinen RNA on virus, joten se käynnistää hyökkäyksen.
Immuunivaste ei vain estä RNA: ta tekemästä työtä, mutta se voi myös aiheuttaa ei-toivottuja sivuvaikutuksia.
Mahdolliset edut
Tutkijat löytävät edelleen mahdollisia käyttötapoja RNAi-hoidolle. Suurin osa sen sovelluksista keskittyy sairauksien, erityisesti harvinaisten tai vaikeasti hoidettavien sairauksien, kuten syövän, hoitoon.
Tutkijat pystyvät myös käyttämään tekniikkaa oppimaan lisää solujen toiminnasta ja kehittämään syvempää ymmärrystä ihmisen genetiikasta. Tutkijat voivat jopa käyttää RNAi-liitosmenetelmiä kasvien tutkimiseen ja kokeilla muokattuja viljelykasveja ruokaa varten. Toinen tutkijoiden ala on erityisen toiveikas rokotteiden kehittämiselle, koska RNAi-hoito antaisi kyvyn työskennellä tiettyjen patogeenien, kuten tietyn viruskannan, kanssa.
Haittoja
RNAi-terapialla on lupauksia useille käyttötarkoituksille, mutta se asettaa myös merkittäviä haasteita. Esimerkiksi, vaikka hoito voidaan kohdistaa erityisesti vaikuttamaan vain tiettyihin geeneihin, jos hoito "puuttuu merkistä", seurauksena voi olla toksinen immuunivaste.
Toinen rajoitus on, että RNAi-hoito on hyvä sammuttamaan ongelmia aiheuttavia geenejä, mutta se ei ole ainoa syy, miksi jollakin voi olla geneettinen tila. Joissakin tapauksissa ongelmana on, että geeniä ei sammuteta, kun sen pitäisi olla tai se on aliaktiivinen. RNA itse voi kytkeä geenit päälle ja pois päältä. Kun tutkijat käyttävät tätä kykyä, RNAi-hoidon mahdollisuudet laajenevat.
Onpattro
Vuonna 2018 FDA hyväksyi lääkkeen nimeltä patisiraani myyntiin tuotenimellä Onpattro. Pienellä häiritsevällä ribonukleiinihappoterapialla (siRNA) Onpattro on ensimmäinen FDA: n hyväksymästä uudesta lääkeryhmästä. Se on myös ensimmäinen hyväksytty hoito potilaille, joilla on harvinainen geneettinen tila, jota kutsutaan perinnölliseksi transtyretiinivälitteiseksi amyloidoosiksi (hATTR).
Uskotaan, että noin 50 000 ihmisellä on maailmanlaajuisesti hATTR. Tila vaikuttaa useisiin kehon osiin, mukaan lukien ruoansulatuskanava, sydän- ja verisuonijärjestelmä ja hermosto. Geneettisen mutaation takia maksan tuottama proteiini nimeltä transtyretiini (TTR) ei toimi oikein. HATTR-potilailla on oireita, jotka johtuvat tämän proteiinin kertymisestä heidän ruumiinsa eri osiin.
Kun TTR: n kertyminen vaikuttaa muihin kehojärjestelmiin, hATTR-potilailla on erilaisia oireita, mukaan lukien ruoansulatuskanavan ongelmat, kuten ripuli, ummetus ja pahoinvointi, tai neurologiset oireet, jotka voivat näyttää samanlaisilta kuin aivohalvaus tai dementia. Sydämen oireita, kuten sydämentykytystä ja eteisvärinää, voi myös esiintyä.
Pieni joukko aikuisia potilaita, joilla on hATTR, voi käyttää Onpattroa erityisesti hermosairauden (polyneuropatian) hoitoon, joka johtuu TTR: n kertymisestä hermostoon.
Polyneuropatian oireet tuntuvat tyypillisesti käsivarsissa ja jaloissa.
Onpattro infusoidaan kehoon ja menee suoraan maksaan, jossa se sulkee vahingollisten proteiinien tuotannon. Hidastamalla tai pysäyttämällä perifeeristen hermojen proteiinien kertyminen, tavoitteena on vähentää seurauksena syntyviä oireita (kuten kihelmöintiä tai heikkoutta).
Kun lääkettä testattiin, Onpattroa saaneet potilaat huomasivat oireidensa parantuneen verrattuna lumelääkettä saaneisiin (ei lääkkeitä). Jotkut potilaat ilmoittivat infuusiohoitoon liittyvistä haittavaikutuksista, mukaan lukien punoitus, pahoinvointi ja päänsärky.
Onpattron valmistaja Alnylam kehittää vuoden 2019 alusta lähtien muita lääkkeitä RNAi-terapian avulla, jotka toivovat saavansa myös FDA: n hyväksynnän.