Metode pengiriman mRNA baru menginduksi perbaikan kolagen dan dapat menggantikan pengisi lipatan kulit

Ringkasan: Metode pengiriman mRNA baru menggunakan vesikel ekstraseluler memulai penggantian kolagen pada kulit yang menua. Suntikan tunggal meningkatkan produksi kolagen dan mengurangi kerutan di area tertentu selama dua bulan. Para peneliti mengatakan metode pengiriman baru dapat digunakan untuk mengobati berbagai kondisi, termasuk yang terkait dengan kehilangan protein yang terkait dengan penuaan dan penyakit bawaan di mana gen dan protein hilang.

Sumber: Pusat Kanker MD Anderson

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh University of Texas MD Anderson Cancer Center telah mengembangkan sistem pengiriman messenger RNA (mRNA) baru menggunakan vesikel ekstraseluler (EV). Teknik baru ini memiliki potensi untuk mengatasi banyak rintangan pengiriman yang dihadapi oleh terapi mRNA lain yang menjanjikan.

Dalam studi yang diterbitkan hari ini di Rekayasa Biomedis Alampara peneliti menggunakan mRNA yang dienkapsulasi EV dalam model laboratorium untuk memulai dan mempertahankan produksi kolagen dalam sel kulit yang menua selama beberapa bulan. Ini adalah terapi pertama yang menunjukkan kemampuan ini dan merupakan bukti konsep untuk penggunaan terapi mRNA EV.

“Ini adalah modalitas yang sama sekali baru untuk mengirimkan mRNA,” kata penulis koresponden Betty Kim, MD, Ph.D., profesor bedah saraf.

“Kami menggunakannya dalam penelitian kami untuk memulai produksi kolagen dalam sel, tetapi berpotensi menjadi sistem pengiriman untuk berbagai terapi mRNA yang saat ini tidak memiliki metode pengiriman yang baik.”

Kode genetik untuk membangun protein spesifik terkandung dalam mRNA, tetapi pengiriman mRNA dalam tubuh merupakan salah satu rintangan utama untuk aplikasi klinis dari banyak terapi berbasis mRNA.

Vaksin COVID-19 saat ini, yang menandai penggunaan luas pertama terapi mRNA, menggunakan nanopartikel lipid untuk pengiriman, dan sistem pengiriman primer lainnya untuk materi genetik berbasis virus. Namun, masing-masing pendekatan ini memiliki keterbatasan dan tantangan tertentu.

Vesikel ekstraseluler adalah struktur kecil yang dibuat oleh sel yang mengangkut biomolekul dan asam nukleat ke seluruh tubuh. Partikel yang terjadi secara alami ini dapat dimodifikasi untuk membawa mRNA, memberi mereka keuntungan biokompatibilitas bawaan tanpa menimbulkan respons imun yang kuat, memungkinkannya untuk diberikan berkali-kali. Selain itu, ukurannya memungkinkan mereka membawa gen dan protein manusia terbesar sekalipun.

Dalam studi saat ini, tim peneliti menggunakan terapi mRNA EV untuk melahirkan COL1A1 mRNA yang mengkodekan protein kolagen ke dalam sel kulit model laboratorium yang meniru kulit manusia yang rusak karena usia. MRNA EV dikirim melalui tambalan yang diterapkan pada kulit menggunakan sistem pengiriman microneedle. Suntikan satu kali ini meningkatkan produksi kolagen dan mengurangi kerutan di area target selama dua bulan.

Sementara memulai produksi kolagen dalam sel merupakan prestasi yang luar biasa, kata Kim, penelitian ini membuka pintu untuk evaluasi lebih lanjut terapi mRNA EV sebagai platform yang layak untuk pengiriman mRNA.

“Terapi mRNA memiliki potensi untuk mengatasi berbagai masalah kesehatan, mulai dari kehilangan protein karena usia hingga penyakit bawaan di mana gen atau protein yang berguna hilang,” kata Kim. “Bahkan ada potensi untuk mengirimkan mRNA penekan tumor sebagai terapi kanker, jadi menemukan cara baru untuk mengirimkan mRNA sangat menarik. Pekerjaan masih perlu dilakukan untuk membawa ini ke klinik, tetapi hasil awal ini menjanjikan.”

Pembiayaan: Penelitian ini didukung oleh dana kelembagaan dari MD Anderson.

Tentang berita penelitian genetik ini

Pengarang: Aubrey Bloom
Sumber: Kanker Kanker MD Anderson
Kontak: Pusat Kanker Aubrey Bloom-MD Anderson
Gambar: Gambar berada di domain publik

Lihat juga

Penelitian asli: Akses terbuka.
“Vesikel ekstraseluler enkapsulasi mRNA yang dikirim secara intradermal untuk terapi penggantian kolagen‘ oleh Betty Kim et al. Rekayasa Biomedis Alam

abstrak

Vesikel ekstraseluler enkapsulasi mRNA yang dikirim secara intradermal untuk terapi penggantian kolagen

Keberhasilan terapi messenger RNA sangat bergantung pada ketersediaan sistem pengiriman yang memungkinkan translasi bahan genetik menjadi protein fungsional yang aman, efektif, dan stabil.

Di sini kami menunjukkan bahwa vesikel ekstraseluler (EVs) yang diproduksi oleh nanoporasi seluler dari fibroblas kulit manusia dan mengenkapsulasi mRNA yang mengkode matriks ekstraseluler α1 kolagen tipe I (COL1A1) mempromosikan pembentukan cangkok kolagen-protein dan menginduksi kerutan pada jaringan kulit tikus yang terkuras kolagen. dengan kulit fotoaging.

Kami juga menunjukkan bahwa pengiriman EV yang dimuat mRNA secara intradermal melalui susunan microneedle menghasilkan sintesis yang lebih lama dan lebih seragam serta penggantian kolagen pada dermis hewan.

Pemberian mRNA COL1A1 berbasis EV secara intradermal dapat mewakili terapi penggantian protein yang efektif untuk perawatan kulit yang menua.