Sistem de livrare polimerică revoluționează terapia ARNm

Într-un progres semnificativ pentru terapia bazată pe ARN mesager (ARNm), o echipă de cercetători condusă de profesorul Won Jong Kim de la Departamentul de Chimie al POSTECH, în colaborare cu Agenția Coreeană pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (KDCA), a dezvoltat un sistem de livrare bazat pe polimeri biodegradabili, capabil să transporte eficient ARNm. Studiul a fost publicat în revista Biomaterials, un jurnal de referință în domeniul biomaterialelor.

Limitările actuale ale sistemelor de livrare a ARNm

De la pandemia de COVID-19, interesul global pentru vaccinurile și terapiile bazate pe ARNm a crescut considerabil. În prezent, cea mai utilizată metodă de livrare este reprezentată de nanoparticulele lipidice, datorită eficienței lor ridicate. Cu toate acestea, nanoparticulele lipidice prezintă un dezavantaj major: acumularea lor în ficat poate provoca toxicitate și reacții imune excesive, inclusiv risc de anafilaxie.

Pentru a depăși aceste limitări, echipa de la POSTECH a investigat poli(β-amino ester) (PBAE), un polimer biodegradabil utilizat anterior pentru livrarea altor tipuri de materiale genetice, cum ar fi siRNA și ADN. PBAE are avantajul de a se degrada în siguranță în organism, fără a provoca efecte secundare semnificative.

Dezvoltarea și testarea noului sistem de livrare

În cadrul studiului, cercetătorii au sintetizat 55 de tipuri de polimeri PBAE și i-au utilizat pentru a proiecta nanoparticule polimerice (PNPs) destinate livrării de ARNm. Rezultatele experimentale au evidențiat mai multe avantaje-cheie ale acestui sistem:

• Eficiență sporită: Noile particule polimerice au demonstrat o eficiență de livrare a ARNm mai mare decât cea a nanoparticulelor lipidice utilizate în prezent.
• Durată prelungită a expresiei ARNm: Expresia proteinei codificate de ARNm a fost detectabilă până la patru săptămâni, comparativ cu doar cinci zile în cazul nanoparticulelor lipidice.
• Localizare strictă a expresiei: Spre deosebire de nanoparticulele lipidice, care pot dispersa ARNm în ficat, sistemul PBAE a menținut expresia doar la locul injectării, eliminând astfel riscul de toxicitate hepatică.
• Răspuns imun eficient: Testele imunologice au demonstrat că polimerii PBAE stimulează activitatea celulelor T și generează anticorpi neutralizanți împotriva virusului SARS-CoV-2, având performanțe comparabile cu cele ale nanoparticulelor lipidice.

Un pas important spre terapiile ARNm de generație următoare

Profesorul Won Jong Kim a subliniat că durata scurtă a expresiei ARNm este o limitare majoră a sistemelor de livrare bazate pe nanoparticule lipidice, afectând utilizarea lor în scopuri terapeutice. Noua platformă polimerică dezvoltată de echipa sa extinde această durată până la o lună, ceea ce o face mai potrivită pentru terapii ARNm de lungă durată.

În plus, acest progres are implicații importante și din punct de vedere strategic. Majoritatea brevetelor pentru nanoparticule lipidice sunt deținute de companii internaționale, limitând accesul la tehnologie pentru multe țări. Prin dezvoltarea unei alternative bazate pe polimeri, cercetătorii coreeni oferă o soluție inovatoare și mai accesibilă pentru livrarea ARNm în aplicații viitoare, inclusiv vaccinuri și terapii genice.

Concluzii și perspective viitoare

Studiul demonstrează că sistemele polimerice de livrare nu doar că pot înlocui nanoparticulele lipidice, dar oferă și beneficii superioare în ceea ce privește siguranța, eficiența și durata expresiei ARNm. Aceste descoperiri deschid calea pentru o nouă generație de vaccinuri și terapii genetice, care ar putea beneficia de un sistem de livrare mai stabil și mai puțin toxic.