De baanbrekende technologie van de Universiteit van Tel Aviv kan een revolutie teweegbrengen in de behandeling van kanker en een breed scala aan ziekten en medische aandoeningen. In het kader van deze studie, de onderzoekers waren in staat om een ​​nieuwe methode te ontwikkelen voor het transporteren van op RNA gebaseerde medicijnen naar een subpopulatie van immuuncellen die betrokken zijn bij het ontstekingsproces, en richten zich op de door een ziekte ontstoken cel zonder schade aan andere cellen te veroorzaken.

De studie werd geleid door prof. Dan Peer, een wereldwijde pionier in de ontwikkeling van op RNA gebaseerde therapeutische toediening. Hij is de vice-president van de Universiteit van Tel Aviv voor Onderzoek en Ontwikkeling, hoofd van het Centre for Translational Medicine en lid van zowel de Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research, George S. Wise Faculteit Levenswetenschappen, en het Centrum voor Nanowetenschap en Nanotechnologie. De studie werd gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Natuur Nanotechnologie .

Prof. Peer legt uit dat "onze ontwikkeling feitelijk de wereld van therapeutische antilichamen verandert. Tegenwoordig overspoelen we het lichaam met antilichamen die, hoewel selectief, alle cellen beschadigen die een specifieke receptor tot expressie brengen, ongeacht hun huidige vorm. We hebben nu gezonde cellen buiten beschouwing gelaten die ons kunnen helpen, dat is, niet-ontstoken cellen, en via een eenvoudige injectie in de bloedbaan kan tot zwijgen worden gebracht, een bepaald gen uitsluitend uitdrukken of bewerken in de cellen die op dat moment ontstoken zijn."

Als onderdeel van de studie, Prof. Peer en zijn team konden deze baanbrekende ontwikkeling aantonen in diermodellen van inflammatoire darmziekten zoals de ziekte van Crohn en colitis, en alle ontstekingssymptomen te verbeteren, zonder enige manipulatie uit te voeren op ongeveer 85% van de cellen van het immuunsysteem. Achter de innovatieve ontwikkeling staat een eenvoudig concept, gericht op een specifieke receptorconformatie.

"Op elke celenvelop in het lichaam, dat is, op het celmembraan, er zijn receptoren die selecteren welke stoffen de cel binnenkomen, " legt prof. Peer uit. "Als we een medicijn willen injecteren, we moeten het aanpassen aan de specifieke receptoren op de doelcellen, anders zal het in de bloedbaan circuleren en niets doen. Maar sommige van deze receptoren zijn dynamisch - ze veranderen van vorm op het membraan volgens externe of interne signalen. We zijn de eersten ter wereld die erin zijn geslaagd een medicijnafgiftesysteem te creëren dat alleen in een bepaalde situatie aan receptoren kan binden. en om de andere identieke cellen over te slaan, dat is, om het medicijn uitsluitend af te leveren aan cellen die momenteel relevant zijn voor de ziekte."

Eerder, Prof. Peer en zijn team ontwikkelden toedieningssystemen op basis van vette nanodeeltjes - het meest geavanceerde systeem in zijn soort; dit systeem heeft al klinische goedkeuring gekregen voor de levering van op RNA gebaseerde medicijnen aan cellen. Nutsvoorzieningen, ze proberen het bezorgsysteem nog selectiever te maken.

Volgens prof. Peer, de nieuwe doorbraak heeft mogelijke implicaties voor een breed scala aan ziekten en medische aandoeningen. "Onze ontwikkeling heeft implicaties voor veel soorten bloedkanker en verschillende soorten vaste kankers, verschillende ontstekingsziekten, en virale ziekten zoals het coronavirus. We weten nu hoe we RNA in op vet gebaseerde deeltjes moeten wikkelen, zodat het zich bindt aan specifieke receptoren op doelcellen. " zegt hij. "Maar de doelcellen veranderen voortdurend. Afhankelijk van de omstandigheden schakelen ze over van 'bindend' naar 'niet-bindend'. Als we een snee krijgen, bijvoorbeeld, niet al onze immuunsysteemcellen gaan in een 'bindende' staat, omdat we ze niet allemaal nodig hebben om een ​​kleine incisie te behandelen. Daarom hebben we een verenigd eiwit ontwikkeld dat alleen weet te binden aan de actieve toestand van de receptoren van de cellen van het immuunsysteem. We hebben het eiwit dat we ontwikkelden getest in diermodellen van inflammatoire darmaandoeningen, zowel acuut als chronisch."

Prof. Peer voegt eraan toe dat "we het toedieningssysteem zo konden organiseren dat we ons richten op slechts 14,9% van de cellen die betrokken waren bij de inflammatoire toestand van de ziekte, zonder de ander nadelig te beïnvloeden, niet betrokken, cellen, die eigenlijk volledig gezonde cellen zijn. Door specifieke binding aan de celsubpopulatie, terwijl we de RNA-payload afleverden, waren we in staat om alle indices van ontsteking te verbeteren, van het gewicht van het dier tot pro-inflammatoire cytokines. We vergeleken onze resultaten met die van antilichamen die momenteel op de markt zijn voor patiënten met Crohn en colitis, en ontdekten dat onze resultaten hetzelfde of beter waren, zonder de meeste bijwerkingen te veroorzaken die gepaard gaan met de introductie van antilichamen in de gehele celpopulatie. Met andere woorden, konden we het medicijn huis-aan-huis bezorgen, ' direct naar de zieke cellen."

De studie werd geleid door Prof. Peer, samen met Dr. Niels Dammes, een postdoctoraal onderzoeker uit Nederland, met de medewerking van Dr. Srinivas Ramishetti, Dr. Meir Goldsmith en Dr. Nuphar Veiga, uit het laboratorium van prof. Dan Peer. Ook de professoren Jason Darling en Alan Packard van de Harvard University in de Verenigde Staten namen deel. De studie werd gefinancierd door de Europese Unie, in het kader van de Europese Onderzoeksraad (ERC).