به لطف mRNA، ساخت داروهای آسان‌تر و سریع‌تر
به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، قرن هاست که واکسن ها به طور قابل اعتماد و مقرون به صرفه از مردم در برابر بیماری ها در سراسر جهان محافظت می کنند. با این حال، تا زمان همه گیری COVID-19، ساخت واکسن هنوز یک فرآیند طولانی و خاص بود. به طور سنتی، محققان باید فرآیندهای تولید و امکانات را برای هر نامزد واکسن تنظیم می کردند و دانش علمی به دست آمده از یک واکسن اغلب مستقیماً قابل انتقال به دیگری نبود. اما واکسن های mRNA کووید-۱۹ رویکرد جدیدی را برای توسعه واکسن به ارمغان آورد که فواید گسترده ای برای چگونگی ساخت دارو توسط محققان برای درمان بسیاری از بیماری های دیگر دارد. اگرچه احتمالات زیادی برای آنچه که محققان می توانند از mRNA برای درمان استفاده کنند وجود دارد، برخی از محدودیت های مهم باقی مانده است. درک بهتر نحوه تعامل داروهای مبتنی بر mRNA با سیستم ایمنی و چگونگی تجزیه آنها در سلول های انسانی می تواند به درمان های ایمن، بادوام و موثر برای طیف گسترده ای از بیماری ها کمک کند.
برخی از اصول داروهای mRNA
RNA پیام رسان یا mRNA از چهار بلوک ساختمانی ساخته شده است که با حروف A، C، G و U مشخص می شوند. توالی حروف در یک مولکول mRNA اطلاعات ژنتیکی را منتقل می کند که نحوه ساخت پروتئین را هدایت می کند. یک داروی mRNA شامل دو جزء ضروری است، مولکول های mRNA که پروتئین های مورد نظر را کد می کنند و مولکول های لیپیدی، مانند فسفولیپیدها و کلسترول که آنها را در خود محصور می کنند. این نانوذرات mRNA لیپیدی یا LNPها، کره های کوچکی با قطر حدود 100 نانومتر هستند که از mRNA در برابر تخریب محافظت می کنند و تحویل آن را به سلول های هدف تسهیل می کنند. مولکول های mRNA به محض ورود به سلول ها، به ماشین سلول دستور می دهند تا پروتئین هدف مورد نیاز برای اثر درمانی مورد نظر را تولید کنند. به عنوان مثال، mRNA موجود در واکسن های Pfizer-BioNTech و Moderna COVID-19 سلول ها را به سمت تولید یک نسخه بی ضرر از پروتئین اسپایک ویروس هدایت می کند که سیستم ایمنی را آموزش می دهد تا تشخیص دهد و بهتر برای عفونت احتمالی آماده شود.
از منظر توسعه دارو، داروهای mRNA مزایای قابل توجهی نسبت به داروهای سنتی دارند زیرا به راحتی قابل برنامه ریزی هستند. صدها پوند mRNA را می توان از قالب های DNA به راحتی در دسترس ساخت، به طوری که تولید یک داروی mRNA متفاوت به سادگی تغییر الگوهای DNA مربوطه است. مهمتر از آن، داروهای مختلف mRNA تولید شده با مجموعه ای از روش ها، خواص مشابهی خواهند داشت. آنها به همان بافت ها منتقل می شوند، سطوح مشابهی از پاسخ های ایمنی را تحریک می کنند و به روش های مشابه تخریب می شوند. این قابلیت پیش بینی به طور قابل توجهی خطرات توسعه و هزینه های مالی تولید داروهای mRNA را کاهش می دهد. داروهای mRNA علاوه بر برنامه ریزی آسان، چندین ویژگی منحصر به فرد دیگر نیز دارند. برای مثال، درست مانند mRNA هایی که بدن شما به طور طبیعی تولید می کند، mRNA های درمانی نیز نیمه عمر کوتاهی در سلول ها دارند، حدود یک روز. در نتیجه، فناوری mRNA فعلی برای درمان هایی که قرار نیست مدت زیادی در بدن دوام بیاورند، ایده آل است.
در چند سال آینده، نسل جدیدی از درمان های دقیق تر ویرایش ژنوم مبتنی بر mRNA وارد آزمایش های بالینی می شود. برای درمان هایی که به یک پروتئین خاص نیاز دارند که برای مدت طولانی در بدن وجود داشته باشد یا نیاز به عدم واکنش ایمنی کمی داشته باشد، پیشرفت های بیشتر در فناوری mRNA برای گسترش نیمه عمر mRNA و از بین بردن آلاینده های تحریک کننده سیستم ایمنی لازم است. تحولات جدید قابل توجه در این مناطق شامل استفاده از الگوریتم های محاسباتی برای بهینه سازی توالی mRNA به روش هایی است که باعث افزایش ثبات و مهندسی آنها پلیمراز RNA می شود که محصولات جانبی کمتری را معرفی می کنند که ممکن است باعث پاسخ ایمنی شوند. پیشرفت های بیشتر این پتانسیل را دارد که نسل جدیدی از درمان های mRNA ایمن، با دوام و مؤثر را برای برنامه های کاربردی فراتر از واکسن فراهم کند.
