Prvi poskusi zdravljenja z RNAi

RNA interferenco so kot možen način zdravljenja preizkusili v začetku 21. stoletja. V nadaljevanju sta predstavljeni dve raziskavi, ki predstavljata uporabo RNA interference pri zdravljenju.

Starostna degeneracija rumene pege

Starostna degeneracija rumene pege je bolezensko stanje, pri katerem se bolniku vid poslabšuje zaradi sprememb v zgradbi mrežnice in žilnice. Spremembe so največkrat povezane s tvorbo novih krvnih žil v žilnici. Pri suhi različici degeneracije je slabšanje vida posledica propada vidnih čutnic. Zdravljenje ni možno, vendar bolezen napreduje počasneje. Mokra različica je hitro napredujoča oblika, pri kateri se v pod mrežnico razrastejo žile in povzročijo dvig ter nagubanje mrežnice. Zdravljenje je trenutno samo lasersko.

Osnove

Znano je, da igrata rastni faktor žilnega epitelija (vascular endothelial growth factor, VEGF) in njegov receptor (VEGFR) pomembno vlogo pri ožiljenju tkiv. VEGF so skupina rastnih faktorjev, ki imajo pomembno vlogo pri tvorbi novih žil in tako tkivom zagotavljajo oskrbo s kisikom. Pri degeneraciji rumene pege je VEGF A preveč izražen, zato razvoj žil poteka pospešeno. Za pravilno ožiljenje mrežnice sta potrebna dva receptorja, VEGF receptor 1 in VEGF receptor 2. VEGF receptor 1 nase veže ligande VEGF receptorja 2 in ga tako negativno regulira. Taka regulacija je nujno potrebna v razvoju zarodka, da ne pride do povečane tvorbe žil. Stimulacija VEGF receptorja 1 v kasnejših obdobjih lahko povzroči povečano izločanje nekaterih rastnih faktorjev iz žilnega epitelija, kar vodi v patološka stanja.

RNA interferenca kot potencialno zdravilo

siRNA in VEGF
Leta 2003 so zasnovali raziskavo, kjer so z uporabo RNA interference želeli ugotoviti, kako se VEGF odziva na interferenčno RNA (siRNA). V izbrani celični liniji so s transfekcijo vnesli siRNA za človeški VEGF, kot kontrolo pa so uporabili sistem, kjer so VEGF-siRNA nadomestili z interferenčno RNA za zeleni fluorescentni protein (EGFP-siRNA). Po enem dnevu so v celicah vzbudili hipoksično stanje (stanje, kjer primanjkuje kisika) ter tako izzvali povečano izražanje VEGF genov. Dokazali so, da je siRNA, specifična za VEGF mRNA, občutno zmanjšala koncentracijo produkta. V kontrolnih celicah ni bilo opaznega inhibitornega učinka. Ker so z in vitro poskusi dokazali, da je metoda učinkovita, so v naslednji stopnji izvedli poskuse in vivo.
Najprej so preverili, če je možno siRNA učinkovito dozirati v epitelijske celice mrežnice. Pri tem so uporabili miške in sistem EGFP/EGFP-siRNA. Vnos so izvedli z injekcijami v subretinalno področje (področje pod mrežnico). Rezultati so bili analizirani s pregledom očesnega ozadja in histološkimi rezinami.
Doslej uporabljeni VEGF je bil človeški, zato jih je zanimalo tudi, ali je učinkovitost siRNA enaka pri mišjem VEGF. Dokazali so, da je metoda primerna za zdravljenje degeneracije rumene pege v miših.

siRNA in VEGF 1 receptor
Tudi tukaj so se najprej lotili poskusov na celicah. Uporabljena siRNA ima takšno zaporedje, da je tarčno mesto ohranjeno tako pri človeku kot tudi pri miših in podganah. Uspešnost delovanja siRNA so preverjali z luciferaznim reporterskim sistemom in dokazali učinkovitost siRNA že pri 50 pM (50x10^-12 M).
Znotraj raziskave so ugotavljali tudi porazdelitev siRNA v plasteh mrežnice. Do 24 ur po injiciranju je bila siRNA prisotna v plasti ganglijskih celic (GCL, ganglion cell layer) in v plasti notranjih jeder (INL, inner nuclear layer). Po 48 urah je bila siRNA prisotna v plasti zunanjih jeder (ONL, outer nuclear layer) ter v fotoreceptorskih celicah. Po petih dneh siRNA v očesu niso več zaznali.
Tudi tukaj so uspešno znižali koncentracijo mRNA za VEGF receptor v celicah. Poudarjajo pa, da enkratno injiciranje ni dovolj in je potrebno za uspešno zdravljenje postopek večkrat ponoviti.

Rezultat
Farmacevtska družba Acuity Pharmaceuticals je na podlagi raziskav razvila zdravilo Bevasiranib, ki so ga že klinično preizkusili, vendar niso dobili dovoljenja za rutinsko uporabo.