El proyecto ARNPOMVID

La enfermedad de inclusión microvellositaria (MVID) es un raro trastorno genético del tracto digestivo caracterizado por diarrea grave e intratable, deshidratación, malabsorción y retraso del crecimiento en lactantes. Las opciones terapéuticas actuales son inexistentes y dependen exclusivamente de la nutrición parenteral total. La MVID está causada por mutaciones genéticas que alteran las microvellosidades del intestino delgado, así como la polaridad y el tráfico intracelular de las células intestinales.

El objetivo de este proyecto es desarrollar una terapia basada en ARNm administrado por vía oral para restaurar la función celular normal en los intestinos de pacientes con MVID. El objetivo es administrar ARNm que codifique la proteína deficiente, utilizando vectores lipídicos, para restaurar la polaridad y el tráfico intracelular en los enterocitos. El proyecto también pretende evaluar la eficacia de esta terapia en un modelo de ratón de MVID. El proyecto determinará si es posible inducir la expresión en las células intestinales, en particular en los enterocitos, de una proteína codificada por ARNm administrado por vía oral, y si la terapia con ARNm es factible para restaurar la función intestinal, aunque sólo sea transitoriamente.

Este proyecto de investigación es de vital importancia para los pacientes que padecen MVID, una enfermedad que actualmente no tiene tratamiento. Los resultados podrían allanar el camino para ensayos clínicos en humanos, ofreciendo nuevas esperanzas a los pacientes. Además, la terapia oral con ARNm podría tener implicaciones para el tratamiento de otras enfermedades del tubo digestivo, incluida la enfermedad inflamatoria intestinal. Este enfoque innovador podría revolucionar el tratamiento de las anomalías congénitas del epitelio intestinal y ofrecer una nueva perspectiva terapéutica para numerosas patologías intestinales.

La MVID se manifiesta por la pérdida de función de una de las cuatro proteínas conocidas implicadas en la polaridad y el tráfico intracelular (MYO5B, STXBP2, STX3 o UNC45A). Parece apropiado considerar una terapia dirigida a restaurar la función de las proteínas y, por tanto, la función celular normal.

Una forma de lograr este objetivo es administrar moléculas de ARNm que codifiquen la proteína de tipo salvaje en las células afectadas, los enterocitos. Con el apoyo de la maquinaria celular, el ARNm administrado se traducirá en una proteína funcional dentro de la célula, restaurando así la polaridad y el tráfico intracelular. La terapia con ARNm es adecuada para este tipo de enfermedad porque los enterocitos tienen una vida útil limitada, y la suplementación de la función mediante la administración de ARNm es transitoria porque el ARNm también tiene una vida útil limitada.

La terapia prevista será crónica y sustitutiva, y sustituirá a la solución paliativa de la nutrición parenteral total. Además, se ha demostrado que la transfección de proteínas de tipo salvaje en organoides de MVID mutados invierte la fisiopatología de la enfermedad y restaura la polaridad y el tráfico intracelular.

Hasta la fecha, no se dispone de ninguna terapia oral con ARNm. El ARNm es una molécula frágil, rápidamente degradada por enzimas específicas (nucleasas) y mecanismos de hidrólisis. Por ello, siempre va asociado a un sistema de liberación o vector capaz de protegerlo y facilitar su entrada en las células. El paso a través del tracto gastrointestinal como parte de la administración oral presenta un desafío adicional.

El equipo "Bioterapias por vectorización de ácidos nucleicos" del laboratorio UTCBS (Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé) de París ha demostrado en estudios recientes su capacidad para vectorizar ARN, en particular ARN interferente de pequeño tamaño, en células intestinales (referencias y datos inéditos). Los vectores diseñados por este equipo son aplicables al ARNm.

Por lo tanto, planeamos utilizar estos vectores para administrar un ARNm terapéutico por vía oral en un modelo de ratón de MVID. Hemos elegido expresar la proteína Myo5b porque un defecto en la expresión de esta proteína representa la forma más común de MVID. Por lo tanto, nuestro objetivo es administrar la terapia de ARNm por vía oral en un modelo de ratón de MVID para evaluar la capacidad de la terapia para restaurar la polaridad y el tráfico intracelular, así como los parámetros clínicos, histológicos y moleculares en los ratones probados.

Dado que la MVID se produce tras la pérdida de función de una de las cuatro proteínas conocidas que intervienen en la polarización celular y el tráfico intracelular, parece apropiado considerar una terapia dirigida a restaurar la función de la proteína y, por tanto, la función celular normal.

Una forma de lograr este objetivo es administrar moléculas de ARNm que codifiquen la proteína de tipo salvaje en las células afectadas, los enterocitos. Con el apoyo de la maquinaria celular, el ARNm administrado se traducirá en una proteína funcional dentro de la célula, restaurando así la polaridad y el tráfico intracelular. La terapia con ARNm es adecuada para este tipo de enfermedad porque los enterocitos tienen una vida útil limitada, y complementar una función mediante el suministro de ARNm es transitorio, porque el ARNm también tiene una vida útil limitada.

Nuestro objetivo es, por tanto, administrar una terapia oral con ARNm en un modelo de ratón de MVID con el fin de evaluar la capacidad de dicha terapia para restaurar la polaridad y el tráfico intracelular, así como los parámetros clínicos, histológicos y moleculares en los ratones analizados.

Para alcanzar nuestros objetivos, primero tenemos que validar una serie de hipótesis.

Necesitamos sintetizar un ARNm puro y óptimo para lograr una expresión proteica potente y duradera de MYO5B en la célula diana. A continuación, tenemos que encapsular este ARNm en un vector que garantice su protección a través del tracto gastrointestinal hasta las células diana del intestino delgado. Este vector se diseñará tras varias pruebas de transfección in vitro e in vivo (en modelos de ratón) en células sanas y mutadas.

Una vez que hayamos encontrado el vector óptimo, podremos comenzar los ensayos con animales para evaluar la distribución adecuada del vector, la transfección del ARNm en los enterocitos de ratones mutantes, la expresión de proteínas en estas células y, por último, medir los efectos terapéuticos de esta administración, así como cualquier efecto tóxico potencial.

Así pues, el proyecto constará de 3 fases principales:

1. Fabricación de vectores de ARNm para Myo5b
2. Pruebas celulares in vitro
3. Pruebas in vivo con animales

Los resultados de este estudio podrían tener implicaciones significativas para el tratamiento de la MVID, que actualmente no cuenta con ningún tratamiento aprobado o en fase de ensayo. Al demostrar la eficacia de la terapia oral con ARNm en un modelo de ratón de la MVID, este estudio podría allanar el camino para ensayos clínicos en humanos y mejorar potencialmente la calidad de vida de los pacientes que padecen esta enfermedad rara.

El proyecto podría representar una importante innovación en el tratamiento de patologías gastrointestinales, ya que sería el primero, hasta donde sabemos, en proporcionar una prueba de concepto in vivo para la entrega de ARNm en el tracto digestivo por administración oral. Es muy prometedor para los niños y los padres de niños con MVID, así como para todos los pacientes con enteropatías congénitas.

Los resultados esperados podrían conducir a ensayos clínicos en niños con MVID con el objetivo de destetarlos permanentemente de la nutrición parenteral total y de todos los inconvenientes y costes asociados. La terapia podría consistir en la administración oral regular de ARNm (en forma de polvo reconstituido, comprimidos o una suspensión oral) para sustituir la proteína deficiente en el intestino.

Este proyecto también podría tener importantes implicaciones para el tratamiento de otras patologías intestinales epiteliales raras, así como de enfermedades gastrointestinales más comunes como la enfermedad inflamatoria intestinal crónica (EII): enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa y cáncer colorrectal. En la actualidad, no es posible administrar ácidos nucleicos o péptidos en el tejido intestinal.

El coste total del proyecto se estima en 382.500 euros a lo largo de 3 años.

Corresponde a :

• Síntesis de ARN mensajero (ingrediente activo que se va a probar)
• Formulación y encapsulación de ARN en nanopartículas híbridas de lípidos y polímeros compatibles con la administración oral 
• Análisis de imágenes (microscópicas e inmunohistoquímicas) de los tejidos intestinales de los ratones analizados (coste de utilización de equipos y reactivos).
• La compra de ratones y su alojamiento, así como el mantenimiento de una línea de ratones transgénicos que reproducen la enfermedad humana MVID en niños.
• El coste de personal durante 3 años (gastos incluidos) correspondiente al salario de un ingeniero de investigación con contrato de duración determinada y de un doctorando.