Naukowcy z Cedars-Sinai Health Sciences University poinformowali o stworzeniu eksperymentalnego leku, który potrafi naprawiać uszkodzenia DNA i wspomagać odbudowę tkanek po urazach serca, stanach zapalnych czy chorobach autoimmunologicznych. Opracowana cząsteczka, nazwana TY1, stanowi prototyp nowej klasy leków określanych jako exomery. Mechanizm jej działania opisano szczegółowo w prestiżowym czasopiśmie Science Translational Medicine.
Eksperymentalny lek naprawia uszkodzenia DNA spowodowane chorobą
Badając mechanizmy terapii komórkami macierzystymi, odkryliśmy sposób na regenerację organizmu bez potrzeby używania samych komórek – tłumaczy prof. Eduardo Marbán, MD, PhD, dyrektor Smidt Heart Institute w Cedars-Sinai i główny autor publikacji. TY1 jest pierwszym exomerem — nową klasą leków, które naprawiają uszkodzenia tkanek w nieoczekiwany sposób”
TY1 to laboratoryjnie opracowana wersja cząsteczki RNA naturalnie występującej w organizmie człowieka. Badacze wykazali, że TY1 zwiększa aktywność genu TREX1, który odpowiada za eliminację uszkodzonego DNA z komórek odpornościowych. W efekcie cząsteczka wspiera naturalne procesy regeneracyjne organizmu, przywracając integralność tkanek.
Historia odkrycia TY1 sięga ponad dwóch dekad. W laboratorium prof. Marbána w Johns Hopkins University opracowano metodę izolowania komórek progenitorowych serca — komórek zdolnych do tworzenia nowej, zdrowej tkanki w bardziej ukierunkowany sposób niż klasyczne komórki macierzyste. Po przeniesieniu badań do Cedars-Sinai zespół odkrył, że komórki te wydzielają mikroskopijne pęcherzyki zwane egzosomami, które zawierają cząsteczki RNA odpowiedzialne za regenerację.
Egzosomy są jak koperty z zakodowaną informacją – wyjaśnia Ahmed Ibrahim, PhD, MPH, współautor pracy i profesor w Zakładzie Kardiologii w Smidt Heart Institute. Chcieliśmy rozszyfrować te wiadomości i zrozumieć, które z zawartych w nich cząsteczek mają terapeutyczne działanie.
Po przeprowadzeniu sekwencjonowania RNA zawartego w egzosomach badacze zidentyfikowali cząsteczkę, która występowała w największej ilości i wykazywała szczególne właściwości naprawcze. Naturalna forma tej cząsteczki poprawiała proces gojenia serca po zawale u zwierząt laboratoryjnych. TY1 to jej syntetyczna wersja – zaprojektowana tak, aby przypominała strukturalnie RNA leków już stosowanych klinicznie.
Poprzez wzmocnienie naprawy DNA możemy regenerować uszkodzenia tkanek powstałe w czasie zawału serca – mówi dr Ibrahim. Jesteśmy szczególnie podekscytowani, ponieważ TY1 działa również w innych schorzeniach, w tym w chorobach autoimmunologicznych, gdzie układ odpornościowy omyłkowo atakuje zdrowe tkanki. To całkowicie nowy mechanizm leczenia, który otwiera nowe możliwości terapeutyczne.
Kolejnym krokiem zespołu będzie rozpoczęcie badań klinicznych, które pozwolą ocenić skuteczność i bezpieczeństwo TY1 u ludzi. Opracowanie leku wsparły m.in. National Heart, Lung, and Blood Institute oraz California Institute for Regenerative Medicine.
Odkrycie TY1 stanowi znaczący postęp w medycynie regeneracyjnej. Zamiast przeszczepiania komórek macierzystych, które wiąże się z ryzykiem immunologicznym i technologicznymi trudnościami, TY1 działa na poziomie molekularnym, uruchamiając wewnętrzne mechanizmy naprawy DNA. To nowatorskie podejście może w przyszłości całkowicie zmienić sposób leczenia chorób serca, zapaleń i innych schorzeń związanych z uszkodzeniem materiału genetycznego.
Pytania i odpowiedzi
Czym jest cząsteczka TY1?
TY1 to eksperymentalna cząsteczka RNA opracowana przez naukowców z Cedars-Sinai. Działa poprzez aktywację genu TREX1, co wspomaga usuwanie uszkodzonego DNA i regenerację tkanek po urazach.
Jakie choroby może leczyć TY1?
Badania przedkliniczne potwierdziły, że TY1 wspomaga gojenie tkanek po zawale serca. Naukowcy przewidują, że może być także skuteczna w leczeniu chorób autoimmunologicznych i przewlekłych stanów zapalnych.
Czy TY1 jest terapią genową?
Nie. TY1 nie modyfikuje genomu pacjenta. Działa poprzez regulację ekspresji naturalnych genów odpowiedzialnych za naprawę DNA, dzięki czemu jest terapią bezpieczniejszą niż klasyczne terapie genowe.
Na jakim etapie badań znajduje się TY1?
Obecnie lek znajduje się w fazie badań przedklinicznych. Zespół Cedars-Sinai przygotowuje się do rozpoczęcia badań klinicznych u ludzi, które pozwolą potwierdzić skuteczność i bezpieczeństwo terapii.
Dlaczego odkrycie TY1 jest przełomowe?
To pierwszy przedstawiciel nowej klasy leków – exomerów – które działają bez użycia komórek macierzystych, aktywując naturalne mechanizmy naprawy DNA. Może to całkowicie zmienić podejście do leczenia chorób o podłożu zapalnym i degeneracyjnym.
Źródło: Experimental Drug Repairs DNA Damage Caused by Disease; https://www.cedars-sinai.org/newsroom/experimental-drug-repairs-dna-damage-caused-by-disease/