Naukowcy UJ mają pomysł na nowatorską terapię z wykorzystaniem sił natury

Zwłóknienie, zwane inaczej fibrozą, to postępujący stan chorobowy wynikający z nadmiernej produkcji białek macierzy zewnątrzkomórkowej (ang. Extracellular Matrix, ECM). Białka te, odkładane w tkankach, powodują ich usztywnianie, co w konsekwencji prowadzi do upośledzenia funkcjonowania narządów. Zwłóknienia mogą występować m.in. w sercu, płucach, trzustce, czy wątrobie. Szacuje się, że choroby zwłóknieniowe są odpowiedzialne za ok. 45 proc. wszystkich przypadków zgonów na świecie. Jak dotąd nie opracowano skutecznego lekarstwa na te schorzenia. Obecnie stosowane metody leczenia koncentrują się na eliminowaniu przyczyn indukujących przewlekłe stany zapalne – np. leczenie hipertrójglicerydemii, leczenie przewlekłego zapalenia wirusowego wątroby typu B lub C, wykorzystanie kortykosteroidów i leków hamujących układ odpornościowy, a nawet usunięcie fragmentu lub całości narządu objętego zwłóknieniem.

Nowa terapia?

Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (ang. Extracellular Vesicles, EVs) to powstające w wyniku naturalnych procesów biologicznych nanostruktury wydzielane przez komórki. Zbudowane są z podwójnej błony lipidowej, a w ich wnętrzu znajduje się bogaty miks bioaktywnych substancji, które w różnorodny sposób oddziałują na inne komórki organizmu.Zespół pod kierunkiem dr n. med. Sylwii Bobis-Wozowicz z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego odkrył, że biomolekuły mikro RNA zawarte w pęcherzykach zewnątrzkomórkowych wykazują silne właściwości przeciwzwłóknieniowe.

– W eksperymentach in vitro oraz in vivo zaobserwowaliśmy, że po podaniu pęcherzyków zewnątrzkomórkowych następowała znacząca lub całkowita redukcja białek odpowiedzialnych za postępujące usztywnienie tkanek. W modelu zwłóknienia serca u zwierząt doświadczalnych wykryliśmy, że niektóre z badanych osobników już po dwóch tygodniach całkowicie cofnęły zwłóknienie w sercu, pomimo tego, że w tym samym okresie były one stymulowane czynnikiem powodującym zwłóknienie – mówi dr Sylwia Bobis-Wozowicz.

W opinii badaczy pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mogą być brane pod uwagę przez sektor farmaceutyczny jako podstawa do opracowania nowej terapii zwłóknień narządowych. Aby tak się stało, należy wykonać jeszcze szereg badań przedklinicznych, które są wymagane na każdej ścieżce opracowywania i wdrażania nowego leku. – Ze względu na wysokie koszty takich badań poszukujemy podmiotów z sektora firm farmaceutycznych i biotechnologicznych, zainteresowanych doskonaleniem tej technologii i docelowo wprowadzeniem jej na rynek. Nie wykluczamy przy tym przeprowadzenia dalszych prac badawczo-rozwojowych, w wyniku których podniesiony zostanie poziom gotowości technologicznej odkrycia. Zależy to jednak od dalszego finansowania i zaangażowania ewentualnych partnerów – mówi dr inż. Gabriela Konopka-Cupiał, dyrektor Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ.

Prowadząc badania, naukowcy zweryfikowali, czy dla celów terapeutycznych nie prościej byłoby zamiast hodować piuripotencjalne komórki macierzyste, syntetyzować odpowiednie biomolekuły mikro RNA i podawać je w specjalnie przygotowanych płaszczach lipidowych. – Z przeprowadzonych kalkulacji wynika, że wariant terapii z syntetycznym mikro RNA, choć technicznie wydaje się prostszy, kosztowałby kilkukrotnie więcej w porównaniu do wariantu, w których hodujemy komórki macierzyste i pozyskujemy z nich naturalne pęcherzyki EVs. Poza tym, niezaprzeczalną korzyścią, jaka płynie z hodowli naturalnej, jest biokompatybilność, a w przypadku terapii personalizowanych – całkowite wyeliminowanie ryzyka wystąpienia niepożądanych reakcji immunologicznych na podawany preparat – dodaje dr Sylwia Bobis-Wozowicz.

Jednocześnie naukowcy podkreślają, że uniwersalizmu terapii nie należy rozumieć tak, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe będą w stanie rozpuszczać już istniejące zwłóknienia, czy złogi kolagenowe. Ich funkcja jest ściśle hamująca procesy zwłóknieniowe, jakie występują m.in. w przewlekłych stanach zapalnych narządów lub przy zaburzonych procesach produkcji białek zwłóknieniowych.

Brak zidentyfikowanych skutków ubocznych

Zespół badaczy z UJ podkreśla, że jak dotąd nie zidentyfikował jakichkolwiek skutków ubocznych, jakie mogłyby się pojawić w wyniku podawania pęcherzyków zewnątrzkomórkowych do organizmu. W badaniach in vivo wykorzystano m.in. myszy z osłabionym układem odpornościowym. Co ważne, również w ich przypadku nie zaobserwowano skutków ubocznych w trakcie podawania leku i po zakończonej terapii.