ARNPOMVID Projesi

Mikrovillöz İnklüzyon Hastalığı (MVID), bebeklerde şiddetli ve inatçı ishal, dehidratasyon, malabsorpsiyon ve büyüme geriliği ile karakterize, sindirim sisteminin nadir görülen genetik bir hastalığıdır. Mevcut tedavi seçenekleri mevcut değildir ve yalnızca total parenteral beslenmeye dayanmaktadır. MVID, ince bağırsaktaki mikrovillusların yanı sıra bağırsak hücrelerinin polaritesini ve hücre içi trafiğini değiştiren genetik mutasyonlardan kaynaklanır.

Bu projenin amacı, MVID hastalarının bağırsaklarında normal hücresel işlevi geri kazandırmak için ağızdan uygulanan mRNA tabanlı bir tedavi geliştirmektir. Amaç, enterositlerde polariteyi ve hücre içi trafiği yeniden sağlamak için lipid vektörler kullanarak eksik proteini kodlayan mRNA'yı uygulamaktır. Proje ayrıca bu tedavinin etkinliğini bir MVID fare modelinde değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Proje, ağızdan verilen mRNA tarafından kodlanan bir proteinin bağırsak hücrelerinde, özellikle de enterositlerde ekspresyonunu indüklemenin mümkün olup olmadığını ve mRNA tedavisinin sadece geçici olarak bile olsa bağırsak fonksiyonunu geri yüklemek için uygulanabilir olup olmadığını belirleyecektir.

Bu araştırma projesi, şu anda tedavisi olmayan bir hastalık olan MVID'den muzdarip hastalar için hayati önem taşımaktadır. Sonuçlar, insanlarda klinik deneylerin önünü açarak hastalara yeni bir umut sunabilir. Buna ek olarak, oral mRNA terapisi, iltihaplı bağırsak hastalığı da dahil olmak üzere diğer sindirim sistemi hastalıklarının tedavisi için de sonuçlar doğurabilir. Bu yenilikçi yaklaşım, bağırsak epitelinin konjenital anomalilerinin yönetiminde devrim yaratabilir ve çok sayıda bağırsak patolojisi için yeni bir terapötik perspektif sunabilir.

MVID, polarite ve hücre içi trafiğe dahil olan bilinen dört proteinden birinin (MYO5B, STXBP2, STX3 veya UNC45A) işlev kaybı ile kendini gösterir. Protein fonksiyonunu ve dolayısıyla normal hücre fonksiyonunu geri kazandırmayı amaçlayan bir tedavinin düşünülmesi uygun görünmektedir.

Bu hedefe ulaşmanın bir yolu, vahşi tip proteini kodlayan mRNA moleküllerini etkilenen hücrelere, yani enterositlere iletmektir. Hücresel mekanizma tarafından desteklenen mRNA, hücre içinde işlevsel bir proteine çevrilecek ve böylece polarite ve hücre içi trafiği yeniden sağlayacaktır. mRNA tedavisi bu tür hastalıklar için uygundur çünkü enterositlerin sınırlı bir ömrü vardır ve mRNA iletimi ile işlevin desteklenmesi geçicidir çünkü mRNA'nın da sınırlı bir ömrü vardır.

Öngörülen tedavi kronik ve ikame edici olacak, total parenteral beslenmenin palyatif çözümünün yerini alacaktır. Buna ek olarak, vahşi tip proteinlerin mutasyona uğramış MVID organoidlerine transfeksiyonunun hastalığın patofizyolojisini tersine çevirdiği ve polarite ile hücre içi trafiği geri kazandırdığı gösterilmiştir.

Bugüne kadar oral mRNA tedavisi mevcut değildir. mRNA, spesifik enzimler (nükleazlar) ve hidroliz mekanizmaları tarafından hızla parçalanan kırılgan bir moleküldür. Sonuç olarak, her zaman onu koruyabilecek ve hücrelere girişini kolaylaştırabilecek bir iletim sistemi veya vektör ile ilişkilendirilir. Oral uygulamanın bir parçası olarak gastrointestinal sistemden geçişi ek bir zorluk teşkil etmektedir.

Paris'teki UTCBS (Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé) laboratuvarındaki "Nükleik asit vektörleştirmesi yoluyla biyoterapiler" ekibi, son çalışmalarında RNA'yı, özellikle de küçük interfering RNA'yı bağırsak hücrelerine vektörleştirme yeteneğini göstermiştir (referanslar ve yayınlanmamış veriler). Bu ekip tarafından tasarlanan vektörler mRNA'ya uygulanabilir.

Bu nedenle, bir MVID fare modelinde terapötik bir mRNA'yı ağızdan vermek için bu vektörleri kullanmayı planlıyoruz. Myo5b proteinini ifade etmeyi seçtik çünkü bu proteinin ifadesindeki bir kusur MVID'nin en yaygın biçimini temsil etmektedir. Bu nedenle amacımız, bir MVID fare modelinde oral mRNA tedavisi uygulayarak, tedavinin polariteyi ve hücre içi trafiği geri kazanma kabiliyetinin yanı sıra test edilen farelerde klinik, histolojik ve moleküler parametreleri değerlendirmektir.

MVID 'nin hücre polarizasyonu ve hücre içi kaçakçılığında rol oynayan bilinen dört proteinden birinin işlev kaybını takiben ortaya çıktığı göz önüne alındığında, protein işlevini ve dolayısıyla normal hücre işlevini geri kazanmayı amaçlayan bir tedaviyi düşünmek uygun görünmektedir.

Bu hedefe ulaşmanın bir yolu, vahşi tip proteini kodlayan mRNA moleküllerini etkilenen hücrelere, yani enterositlere iletmektir. Hücresel mekanizma tarafından desteklenen iletilen mRNA, hücre içinde işlevsel bir proteine çevrilecek ve böylece kutupluluk ve hücre içi trafiği yeniden sağlayacaktır. mRNA tedavisi bu tür hastalıklar için uygundur çünkü enterositlerin sınırlı bir ömrü vardır ve mRNA sağlayarak bir işlevi tamamlamak geçicidir, çünkü mRNA'nın da sınırlı bir ömrü vardır.

Bu nedenle amacımız, bir MVID fare modelinde oral mRNA tedavisi uygulamak ve bu tedavinin test edilen farelerde klinik, histolojik ve moleküler parametrelerin yanı sıra polarite ve hücre içi trafiği geri kazanma yeteneğini değerlendirmektir.

Hedeflerimize ulaşmak için öncelikle bir dizi hipotezi doğrulamamız gerekiyor.

Hedef hücrede MYO5B'nin güçlü ve uzun süreli protein ifadesini elde etmek için saf ve optimal bir mRNA sentezlememiz gerekiyor. Daha sonra, bu mRNA'yı gastrointestinal sistem boyunca ince bağırsaktaki hedef hücrelere kadar korunmasını sağlayacak bir vektörde kapsüllememiz gerekiyor. Bu vektör, sağlıklı ve mutasyona uğramış hücreler üzerinde yapılacak birkaç in vitro ve in vivo transfeksiyon testinden (fare modelleri üzerinde) sonra tasarlanacaktır.

En uygun vektörü bulduktan sonra, vektörün uygun dağılımını, mRNA'nın mutant farelerin enterositlerine transfeksiyonunu, bu hücrelerdeki protein ekspresyonunu değerlendirmek ve son olarak bu uygulamanın terapötik etkilerinin yanı sıra herhangi bir potansiyel toksik etkiyi ölçmek için hayvan testlerine başlayabiliriz.

Bu nedenle proje 3 ana aşamadan oluşacaktır:

1. Myo5b için mRNA vektörlerinin üretimi
2. In vitro hücre testleri
3. İn vivo hayvan testleri

Bu çalışmanın sonuçları, şu anda onaylanmış veya deneme aşamasında bir tedavisi bulunmayan MVID'nin tedavisi için önemli etkilere sahip olabilir. MVID fare modelinde oral mRNA tedavisinin etkinliğini ortaya koyan bu çalışma, insanlarda klinik deneylerin önünü açabilir ve bu nadir hastalıktan muzdarip hastaların yaşam kalitesini potansiyel olarak iyileştirebilir.

Bu proje gastrointestinal patolojilerin tedavisinde önemli bir yeniliği temsil edebilir, çünkü bildiğimiz kadarıyla mRNA'nın oral uygulama yoluyla sindirim sistemine verilmesi için in vivo bir kavram kanıtı sağlayan ilk proje olacaktır. MVID'li çocuklar ve ebeveynleri için olduğu kadar konjenital enteropatili tüm hastalar için de büyük umut vaat etmektedir.

Beklenen sonuçlar, MVID'li çocuklarda total parenteral beslenmeden ve buna bağlı tüm rahatsızlık ve maliyetlerden kalıcı olarak kurtulmak amacıyla klinik deneylere yol açabilir. Terapi, bağırsaktaki eksik proteini yerine koymak için mRNA'nın (sulandırılmış toz, tablet veya oral süspansiyon şeklinde) düzenli olarak oral yoldan verilmesini içerebilir.

Bu proje, diğer nadir epitelyal bağırsak patolojilerinin yanı sıra kronik inflamatuar bağırsak hastalığı (IBD): Crohn hastalığı, ülseratif kolit ve kolorektal kanser gibi daha yaygın gastrointestinal hastalıkların tedavisi için de önemli etkilere sahip olabilir. Şu anda nükleik asitlerin veya peptitlerin bağırsak dokusuna verilmesi mümkün değildir.

Projenin toplam maliyetinin 3 yıl boyunca 382.500 Avro olacağı tahmin edilmektedir.

'ye karşılık gelir:

• Mesajcı RNA sentezi (test edilecek aktif bileşen)
• Oral uygulama ile uyumlu lipid-polimer hibrit nanopartiküllerde RNA formülasyonu ve enkapsülasyonu 
• Test edilen farelerin bağırsak dokuları üzerinde görüntüleme analizleri (mikroskobik ve immünohistokimyasal) (ekipman ve reaktiflerin kullanım maliyeti)
• Farelerin ve barınaklarının satın alınmasının yanı sıra çocuklarda insan MVID hastalığını yeniden üreten bir transgenik fare hattının bakımı.
• Sabit süreli bir araştırma mühendisi ve bir doktora öğrencisinin maaşına karşılık gelen 3 yıllık personel maliyeti (masraflar dahil).