Революция в медицината: mРНК терапия възстановява увредени органи

Съвършено иновативна терапия преобръща начина за лечение на цирозата.

Изследователи от университета в Питсбърг работят върху иновативна технология, която би могла да революционизира подхода към лечението на чернодробни и други жизненоважни заболявания, като потенциално намали нуждата от трансплантации. Екипът, ръководен от професор Алехандро Сото-Гутиерес, използва мРНК – молекулите, които играят ключова роля в синтеза на протеини – за да се опита да възстанови функциите на увредени органи като черния дроб, бъбреците, сърцето и белите дробове. Техниката се основава на разработки, използвани преди това за създаването на някои от COVID-19 ваксините. Изследователите планират да започнат клиничните тестове върху пациенти с неизлечимо чернодробно заболяване още през следващата година.

Чернодробното заболяване, причинено от прекалената консумация на алкохол, вирусните инфекции (като хепатит) и натрупването на мазнини в черния дроб, може да доведе до образуване на белези и в крайна сметка до отказ на органа. Преди се смяташе, че в напреднал стадий това увреждане е необратимо. Сото-Гутиерес и колегите му обаче успяха да докажат, че процесът може да бъде обратим. Експериментите върху плъхове и органи, взети от пациенти по време на трансплантации в Медицинския център на Университета в Питсбърг, показват, че е възможно да се възстанови увредената чернодробна тъкан.

За да разработи необходимата мРНК и методите за нейното доставяне до човешките чернодробни клетки, екипът на Сото-Гутиерес си партнира с известния имунолог Дрю Вайсман от Университета на Пенсилвания, носител на Нобелова награда за 2023 г. за пионерски изследвания в областта на мРНК. Заедно те ръководят новосъздадения Център за транскрипционна медицина, който е насочен към въвеждането на тези нови технологии в клиничната практика.

Един от финалните етапи на експеримента включва доставката на експериментална мРНК технология в човешки черен дроб, който е бил възстановен чрез трансплантация. Черният дроб, засегнат от цироза, е взет от 47-годишен мъж, който се е нуждаел от трансплантация на нов орган. Когато органът бил изваден от преносимия контейнер, състоянието му било очевидно: черният дроб бил твърд, мраморен и покрит с бучки – типични признаци на цироза, причинени от образуването на обширна белезиста тъкан, заместваща здравите клетки. След третирането на черния дроб с експерименталната терапия с мРНК клетките органът е поставен в специална среда, съдържаща кислород, за да се запази жизнеспособността му в продължение на няколко дни.

Целта на тази терапия е да се възстанови способността на органа да изпълнява функциите си, като се обърнат последиците от тежките увреждания. Важен компонент на тази терапия е транскрипционният фактор HNF4 алфа, един вид „главен превключвател“, който контролира работата на много гени в чернодробните клетки. В здравите чернодробни клетки нивото на HNF4 алфа е високо, което позволява на клетките да изпълняват пълноценно своите функции. В засегнатите от цироза клетки обаче тези нива почти липсват.

С помощта на мРНК екипът на Сото-Гутиерес си поставя за цел да достави на чернодробните клетки кода, необходим за възстановяване нивата на HNF4 алфа, което от своя страна би трябвало да доведе до възстановяване на чернодробната функция. При предишни експерименти, резултатите от които бяха публикувани през 2021 г., изследователите успяха да съживят човешки чернодробни клетки в лабораторни условия. По-късно те тестваха терапията върху плъхове с цироза и чернодробна недостатъчност. Плъховете, които са получавали инжекции с HNF4 алфа на всеки три дни в продължение на три седмици, са станали по-активни, докато състоянието на нелекуваната контролна група е продължило да се влошава и в крайна сметка тези животни са умрели, което е било в съответствие с очаквания резултат за техния стадий на заболяването. Някои от плъховете, получили терапията, са останали живи дори шест седмици след началото на лечението.

Важна стъпка в експеримента е тестването на инфузиите на мРНК върху черен дроб, отстранен от пациенти по време на трансплантация. Въпреки че наблюдението на тези органи след изваждането им от организма е ограничено до няколко дни, експериментът показа, че шест часа след инфузията нивата на HNF4 алфа в клетките започват да се повишават и се задържат в продължение на два до три дни. Това повишаване на нивата на HNF4 алфа води до увеличаване на други жизненоважни протеини като албумин, което може да се окаже решаващ фактор за необходимостта от трансплантация.

Идеалният сценарий, който изследователите виждат, е амбулаторно лечение, при което пациентите биха могли да получават инжекции с mRNA веднъж седмично или на всеки две седмици, като след процедурата се връщат у дома. В първите етапи на клиничните изпитвания обаче терапията ще бъде тествана върху критично болни пациенти в болница, за да се гарантира нейната безопасност.

Екипът проучва и възможността за използване на технологията за лечение на други органи, като белите дробове и бъбреците, които страдат от хронични заболявания. Ако подобни транскрипционни фактори могат да бъдат идентифицирани за тези органи, перспективите за терапии, базирани на мРНК, могат значително да се разширят.

Експерти в областта на трансплантациите като Джош Левицки от Северозападния университет подчертават необходимостта от нови методи за лечение на хроничните заболявания на черния дроб, тъй като настоящите методи имат за цел само да забавят развитието на болестта и да облекчат симптомите, но не се занимават със самата причина. Ако концепцията за препрограмиране на чернодробни клетки с помощта на мРНК се потвърди в клинични изпитвания, това може да бъде истински пробив в медицината.

Въпреки това остават много въпроси. Колко ефективно ще бъде обърнат процесът на увреждане? Ще се нуждаят ли пациентите от постоянно лечение, или органите им ще могат да се възстановят до степен, в която терапията вече няма да е необходима? Ще може ли черният дроб да се възстанови напълно до нормално състояние?

Въпреки несигурността, изследванията продължават и перспективите за използване на мРНК за лечение на тежките заболявания на черния дроб и на другите органи изглеждат обещаващи. Ако резултатите от клиничните тестове потвърдят ефикасността на тази техника, тя може да доведе до радикална промяна в подхода към лечението на много хронични заболявания, като даде на пациентите нов шанс за възстановяване без необходимост от трансплантация на органи.