Ce este terapia genică ARNt? Este posibil să fi auzit de ARNm (mRNA) în domeniul medical. De la vaccinurile COVID-19 la tratamentele avansate pentru cancer, terapiile bazate pe această moleculă au un potențial enorm. Acum, cercetătorii investighează o altă formă de ARN, ARNt (tRNA), care ar putea constitui baza unei noi clase de medicamente pentru diverse afecțiuni genetice.
Deși studierea potențialului ARNt durează de zeci de ani, abia recent au început să abordeze problemele necesare pentru a transforma această idee într-un tratament viable. Ce reprezintă terapia genică ARNt?
„ARNm și ARNt îndeplinesc funcții distincte în modul în care celulele generează proteine. ARNm transportă instrucțiuni genetice esențiale pentru formarea unei proteine și poate fi comparat cu o rețetă. ARNt este implicat în procesul de citire a acestei rețete și furnizează aminoacizii corecți necesari pentru a construi proteina”, a explicat Bowen Li de la Universitatea din Toronto (Canada).
Ce implică terapia genică ARNt și cum poate fi utilizată?
O posibilă aplicație a ARNt în domeniul medical este tratarea unor mutații genetice cunoscute sub denumirea de mutații nonsens. Acestea determină celulele să interpreteze o secvență genetică ca un codon „stop”, ceea ce duce la oprirea prematură a sintezei unei proteine. Rezultatul este o proteină incompletă, care de obicei nu funcționează corect. Se estimează că aceste mutații sunt implicate în aproximativ 11% din bolile genetice ereditare, conform IFL Science.
Echipa condusă de Li și Jingan Chen a modificat un ARNt astfel încât celulele să poată ignora codonul stop și să continue sinteza unei proteine complete. Spre deosebire de terapia cu ARNm, această metodă nu oferă noi instrucțiuni genetice și, spre deosebire de editările genetice, nu alterează ADN-ul pacientului.
Cercetătorii au evaluat tehnologia în contextul fibrozei chistice, unde anumite mutații afectează funcția proteinei CFTR. Aproximativ 10% dintre pacienți prezintă o mutație nonsens în gena CFTR și nu pot beneficia de tratamente precum Trikafta.
Ce rezultate a obținut noua terapie?
Experimentele au arătat că ARNt modificat a reușit să restabilească producția de proteină CFTR completă în celule pulmonare, la șoareci și organoizi obținuți din celulele pacienților. Într-unul dintre modelele cu organoizi, combinarea ARNt cu Trikafta a avut rezultate promițătoare.
O provocare importantă a fost livrarea ARNt în celule. Moleculele de ARN sunt fragile, iar nanoparticulele lipidice concepute pentru ARNm nu funcționează automat și pentru ARNt. Cercetătorii au fost nevoiți să stabilizeze molecula și să reproiecteze sistemul de transport.
Potențialul metodei nu se limitează la fibroza chistică. Mutațiile nonsens apar și în afecțiuni precum distrofia musculară Duchenne și beta-talasemia, precum și în numeroase alte boli genetice rare.
Un avantaj semnificativ este că același ARNt supresor ar putea trata multiple afecțiuni care au aceeași problemă genetică, în loc să fie necesar un medicament diferit pentru fiecare mutație.
„În loc să modificăm în mod permanent ADN-ul, am putea învăța mecanismul existent de sinteză a proteinelor din celule să depășească anumite erori genetice”, a declarat Li.
Mai sunt necesare multe cercetări pentru ca terapia ARNt să fie aplicată la oameni, dar rezultatele reprezintă un pas promițător spre o nouă strategie pentru tratarea bolilor genetice.
Studiul a fost publicat în revista Science.
