Una panoramica della terapia RNAi

La terapia di RNA interference (RNAi) è un tipo di biotecnologia che mira e altera i geni. Viene esplorato per trattare una serie di condizioni diverse, tra cui il cancro. Nell'agosto 2018, la FDA ha approvato il primo farmaco per terapia RNAi, chiamato Onpattro, per l'uso in pazienti con una malattia rara denominata amiloidosi ereditata dalla transtiretina (amiloidosi di hATTR). L'hATTR è caratterizzato da un'anomala accumulo di proteine ​​in organi e tessuti, che può portare alla perdita di sensibilità alle estremità.

sfondo

La terapia RNAi viene creata sfruttando un processo che si verifica naturalmente nelle cellule del corpo a livello genetico. Ci sono due componenti principali dei geni: acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA). La maggior parte delle persone ha sentito parlare del DNA e riconoscerebbe il suo aspetto classico a doppia elica oa doppia elica, ma potrebbe non avere familiarità con l'RNA a filamento singolo.
Mentre l'importanza del DNA è nota da molti decenni, abbiamo solo iniziato a comprendere meglio il ruolo dell'RNA negli ultimi anni.
DNA e RNA lavorano insieme per determinare come funzionano i geni di una persona. I geni sono responsabili di ogni cosa, dal determinare il colore degli occhi di una persona a contribuire al loro rischio di vita di determinate malattie. In alcuni casi, i geni sono patogeni, nel senso che possono causare la nascita di persone con una condizione o svilupparne una in età più avanzata. L'informazione genetica si trova nel DNA.
Oltre ad essere un "messaggero" per le informazioni genetiche ospitate nel DNA, l'RNA può anche controllare come o se vengono trasmesse certe informazioni. L'RNA più piccolo, chiamato micro-RNA o miRNA, ha il controllo su molto di ciò che accade nelle cellule. Un altro tipo di RNA, chiamato RNA messaggero o mRNA, può disattivare un segnale per un determinato gene. Questo è indicato come "silenziare" l'espressione di quel gene.
Oltre all'RNA messaggero, i ricercatori hanno trovato anche altri tipi di RNA. Alcuni tipi possono attivare o "accelerare" le istruzioni per la creazione di determinate proteine ​​o modificare come e quando vengono inviate le istruzioni.
Quando un gene viene silenziato o disattivato dall'RNA, si parla di interferenza. Pertanto, i ricercatori che sviluppano biotecnologie che sfruttano il processo cellulare naturale chiamato RNA interference, o RNAi, terapia.
La terapia con RNAi è ancora una biotecnologia relativamente nuova. Meno di un decennio dopo aver pubblicato un articolo sull'uso del metodo nei worm, il team di scienziati ha attribuito la creazione della tecnologia al premio Nobel 2006 in Medicina.
Negli anni da quando i ricercatori di tutto il mondo hanno esplorato il potenziale dell'uso di RNAi nell'uomo. L'obiettivo è sviluppare terapie che possano essere utilizzate per indirizzare determinati geni che causano o contribuiscono alle condizioni di salute. Sebbene esistano già terapie geniche che possono essere utilizzate in questo modo, sfruttare il ruolo dell'RNA apre la possibilità di un trattamento più specifico.

Come funziona

Mentre il DNA è notoriamente a doppio filamento, l'RNA è quasi sempre a singolo filamento. Quando l'RNA ha due filoni, è quasi sempre un virus. Quando il corpo rileva un virus, il sistema immunitario proverà a distruggerlo.
I ricercatori stanno esplorando cosa succede quando un altro tipo di RNA, noto come RNA interferente piccolo (siRNA), viene inserito nelle cellule. In teoria, il metodo fornirebbe un modo diretto ed efficace per controllare i geni. In pratica, si è rivelato più complicato. Uno dei problemi principali che i ricercatori hanno incontrato è quello di ottenere un RNA alterato a due filamenti nelle cellule. Il corpo pensa che l'RNA a doppio filamento sia un virus, quindi lancia un attacco.
Non solo la risposta immunitaria impedisce all'RNA di svolgere il proprio lavoro, ma può anche causare effetti collaterali indesiderati.

Potenziali vantaggi

I ricercatori stanno ancora scoprendo potenziali usi per la terapia RNAi. La maggior parte delle sue applicazioni si concentra sul trattamento delle malattie, in particolare quelle rare o difficili da trattare, come il cancro.
Gli scienziati sono anche in grado di utilizzare la tecnica per saperne di più su come le cellule funzionano e sviluppare una più profonda comprensione della genetica umana. I ricercatori possono persino utilizzare le tecniche di splicing RNAi per studiare le piante e sperimentare con colture ingegnerizzate per il cibo. Un altro settore in cui gli scienziati sono particolarmente fiduciosi è lo sviluppo del vaccino, poiché la terapia con RNAi fornirebbe la capacità di lavorare con agenti patogeni specifici, come un certo ceppo di un virus.

svantaggi

La terapia con RNAi è promettente per una serie di usi, ma pone anche sfide significative. Ad esempio, mentre la terapia può essere specificamente mirata a interessare solo determinati geni, se il trattamento "manca il segno" una risposta immunitaria tossica potrebbe risultare.
Un altro limite è che la terapia con RNAi è utile per spegnere i geni che causano problemi, ma non è l'unica ragione per cui qualcuno potrebbe avere una condizione genetica. In alcuni casi, il problema è che un gene non viene disattivato quando dovrebbe essere o è poco attivo. L'RNA stesso può attivare e disattivare i geni. Una volta che l'abilità è sfruttata dai ricercatori, le possibilità per la terapia RNAi si espanderanno.

Onpattro

Nel 2018, la FDA ha approvato un farmaco chiamato patisiran per essere venduto con il marchio Onpattro. Usando una piccola terapia con acido ribonucleico interferente (siRNA), Onpattro è la prima della nuova classe di farmaci ad essere approvata dalla FDA. E 'anche il primo trattamento approvato per i pazienti con la rara condizione genetica chiamata amiloidosi ereditata dalla transtiretina ereditaria (hATTR).
Si ritiene che circa 50.000 persone in tutto il mondo abbiano ricevuto l'hATTR. La condizione colpisce diverse parti del corpo, incluso il sistema gastrointestinale, il sistema cardiovascolare e il sistema nervoso. A causa di una mutazione genetica, una proteina prodotta dal fegato chiamata transthyretin (TTR) non funziona correttamente. Le persone con i sintomi dell'esperienza HATTR a causa di un accumulo di questa proteina in diverse parti del loro corpo.
Quando gli altri sistemi corporei sono influenzati dall'accumulo di TTR, le persone con HATTR sperimentano una serie di sintomi inclusi problemi gastrointestinali come diarrea, stitichezza e nausea, o sintomi neurologici che possono apparire simili a un ictus o demenza. Possono anche verificarsi sintomi cardiaci, come palpitazioni e fibrillazione atriale.
Un piccolo numero di pazienti adulti con hATTR sarà in grado di utilizzare Onpattro specificamente per trattare la malattia del nervo (polineuropatia) che si verifica a causa di un accumulo di TTR nel sistema nervoso.
I sintomi della polineuropatia sono tipicamente sentiti nelle braccia e nelle gambe.
Onpattro viene infuso nel corpo e va direttamente al fegato dove si spegne la produzione delle proteine ​​dannose. Rallentando o arrestando l'accumulo delle proteine ​​nei nervi periferici, l'obiettivo è di ridurre i sintomi (come formicolio o debolezza) che si sviluppano di conseguenza.
Quando il farmaco è stato testato, i pazienti a cui è stato somministrato Onpattro hanno notato un miglioramento dei loro sintomi rispetto a quelli a cui è stato somministrato un placebo (nessun farmaco). Alcuni pazienti hanno riferito effetti indesiderati correlati al trattamento con infusione, inclusi arrossamento, nausea e mal di testa.
Dall'inizio del 2019, Alnylam, il produttore di Onpattro, sta sviluppando ulteriori farmaci utilizzando la terapia RNAi che sperano riceveranno anche l'approvazione della FDA.
Quali sono i microRNA?