Descoperire esenţială: cum reuşeşte ARN-ul mesager (ARNm) să păcălească sistemul imunitar celular. O echipă de cercetători a identificat trei factori-cheie care influenţează livrarea şi degradarea ARNm în celule. Studiul explică rolul unei modificări premiate cu Nobel şi deschide noi perspective pentru terapiile genetice.
Un nou studiu a identificat un mecanism celular necunoscut până acum, care reglează modul în care vaccinurile ARNm sunt livrate, protejate şi degradate în interiorul celulelor. Această descoperire nu doar că explică succesul vaccinurilor ARNm existente, ci oferă o bază solidă pentru dezvoltarea unor noi terapii genetice şi tratamente personalizate.
Factorii celulari care reglează livrarea şi stabilitatea vaccinurilor ARNm în organism identificaţi, propun un nou model pentru terapiile ARNm.
Echipa de cercetători, condusă de dr. Kim V. Narry, director al Centrului pentru Cercetare în ARN din cadrul Institutului pentru Ştiinţe Fundamentale (IBS), a descoperit un mecanism celular esenţial care influenţează funcţionarea vaccinurilor şi terapiilor bazate pe ARNm.
Studiul lor, publicat vineri în revista Science, oferă prima înţelegere cuprinzătoare a modului în care vaccinurile ARNm sunt livrate, procesate şi degradate în interiorul celulelor – un progres ce ar putea deschide calea către vaccinuri şi tratamente ARN mai eficiente.
ARN mesager (ARNm) este o copie genetică care indică celulelor cum să producă proteine. Joacă un rol vital în vaccinurile ARNm, precum cele utilizate împotriva Covid-19, dar este şi un instrument promiţător în tratarea cancerului şi a bolilor genetice. Atunci când ARNm străin, ca cel din vaccinuri, intră în celule, trebuie să evite mecanismele naturale de apărare ale organismului pentru a fi eficient. Însă mecanismele detaliate prin care ARNm este reglat în interiorul celulei au rămas în mare parte necunoscute.
Echipa de cercetători a folosit screening genetic bazat pe CRISPR pentru a identifica factorii celulari implicaţi în livrarea ARNm în celule. Această metodă, care a utilizat o bibliotecă CRISPR ce viza 19.114 gene, a identificat trei factori-cheie care facilitează absorbţia sau supravegherea ARNm-urilor exogene de către celule:
- În primul rând, echipa a descoperit că heparan sulfatul (HSPG), o glicoproteină sulfatată de pe suprafaţa celulei, joacă un rol esenţial în atragerea nanoparticulelor lipidice (LNP) şi facilitarea pătrunderii ARNm în celulă.
- În al doilea rând, au identificat rolul pompei protonice V-ATPază din endozom, care creează un mediu acid în interiorul veziculei şi încarcă pozitiv LNP-urile, permiţându-le să destabilizeze temporar membrana endozomală şi să elibereze ARNm în citoplasmă. LNP: nanoparticulele lipidice sunt vehicule de transport microscopic, formate din lipide (grăsimi), folosite pentru a livra material genetic – cum este ARNm – în interiorul celulelor. Ele sunt esenţiale în tehnologia vaccinurilor ARNm.
- În cele din urmă, studiul a evidenţiat rolul proteinei TRIM25, implicată în mecanismul de apărare celulară. TRIM25 se leagă de ARNm-urile exogene şi le degradează rapid, împiedicându-le funcţionarea.
Cum reuşesc totuşi vaccinurile ARNm să evite acest sistem de apărare celulară?
O descoperire-cheie a studiului a fost faptul că moleculele de ARNm care conţin o modificare specială numită N1-metilpseudoouridină (m1Ψ) – recunoscută cu Premiul Nobel pentru Medicină în 2023 – pot evita detectarea de către TRIM25. Această modificare împiedică legarea TRIM25 la ARNm, crescând stabilitatea şi eficienţa vaccinurilor ARNm. Descoperirea explică nu doar modul în care aceste vaccinuri evită supravegherea celulară, ci şi importanţa critică a acestei modificări pentru succesul terapiilor ARNm.
De asemenea, cercetarea subliniază rolul crucial al ionilor de protoni în acest proces. Când LNP-urile rup membrana endozomală, ionii de proton sunt eliberaţi în citoplasmă, activând TRIM25. Aceşti ioni acţionează ca semnal de alarmă pentru celulă în faţa ARN-ului străin, declanşând răspunsuri de apărare.
Este primul studiu care demonstrează că ionii de proton servesc drept molecule de semnalizare imunitară, oferind noi perspective asupra modului în care celulele se protejează de ARN-ul exogen.
„Pentru a îmbunătăţi terapiile ARNm, trebuie să înţelegem cum reacţionează celulele la vaccinuri. Este esenţial să găsim metode de a evita mecanismele de apărare celulară şi de a folosi eficient sistemul endozomal”, a subliniat dr. Kim V. Narry importanţa înţelegerii acestor procese.
Această cercetare nu doar că deschide calea pentru o livrare mai eficientă a vaccinurilor ARNm, ci oferă şi o bază pentru dezvoltarea viitoarelor terapii ARN. Rezultatele subliniază importanţa intervenţiei timpurii şi oferă direcţii noi pentru tratamente mai eficiente în diverse boli.
Articolul de mai sus este destinat exclusiv informării dumneavoastră personale. Dacă reprezentaţi o instituţie media sau o companie şi doriţi un acord pentru republicarea articolelor noastre, va rugăm să ne trimiteţi un mail pe adresa abonamente@news.ro.
