Nová možnost, jak léčit zánětlivá onemocnění střev, se objevila díky spolupráci výzkumníků z Georgia Institute of Technology a Emory University v Atlantě v USA. Cíleně přímo do míst zánětlivých procesů dopravili vědci účinný lék, zabalený do nanočástic speciálně připravené polymerní sloučeniny a výsledek? Zhojená střevní tkáň.

Perorální podání léků, tedy podání ústy, nese s sebou riziko, že trávicí systém léky změní, nevstřebají se v dostatečném množství nebo budou působit v celém těle, a to není vždy žádoucí.

Transport malých kousků genetického materiálu, přesně řečeno krátkých řetězců ribonukleové kyseliny, tzv. siRNA (viz rámeček) do buněk se stal populárním již před časem. Nyní ho vědci použili v úspěšném výzkumu nové účinnější léčby zánětlivých střevních onemocnění. Jak je k nemocným buňkám dostat?

Poslíček o průměru 600 nm

Novinka se jmenuje thioketal. Je to molekula podobná ketalu (na obrázku), jen kyslík je nahrazen sírou, proto thio-. Vědci z něho připravili polymer, s názvem jen pro odvážné – poly-(1,4-phenyleneacetone dimethylene thioketal, PPADT) a použili ho k vytvoření částic o průměru 600 nanometrů.

Tedy asi 100x tenčí než je průměrný lidský vlas. Do nich zabalili kousky siRNA a ústním podáním dopravili genetický materiál přímo do zánětlivých střevních buněk pokusných zvířat.

„Thioketalové nanočástice, které jsme navrhli, jsou stabilní jak v kyselém tak v zásaditém prostředí a rozpadají se, aby mohly uvolnit kousky RNA, pouze v přítomnosti reaktivních forem kyslíku, které se nacházejí typicky v okolí zanícené tkáně zažívacího traktu osob se zánětlivým onemocněním střev,“ vysvětluje docent Niren Murthy z Georgia Institute of Technology v americké Atlantě.

Adventura v trávicím traktu…

Nanočástice thioketalu skutečně ochrání malé částice siRNA celou dobu při jejich průchodu trávicím traktem. Tento průchod připomíná drsnou počítačovou agenturu. „Poutník“ je neustále ohrožován změnou kyselosti, útoky trávicích enzymů a dalšími záludnostmi.

Nanočástice však jako nebojácný Arnold Schwarzenegger donesou léčivé látky bezpečně až na místo nejprudší palby, k zánětem sužované střevní tkáni. Tam je vypustí, aby léčily. Kromě ochrany potenciálního léku chrání thioketalové nanočástice i celý organismus, protože siRNA je působí všude a při systémovém podání (do celého těla), například injekčně, by mohla mít i účinky pro člověka nežádoucí.

Vědci své první pokusy prováděli na zvířecím modelu, myších s ulcerózní kolitidou, zánětlivým střevním onemocněním, které způsobuje silný průjem a bolesti břicha a může přinášet život ohrožující komplikace.

…se šťastným koncem

Po vyšetření střevní tkáně myší léčených popsanou metodou se ukázalo, že střevní výstelka byla schopna se obnovit a úroveň zánětlivých procesů se snížila, v podstatně nižší míře byly přítomny tzv. zánětlivé markery, například některé cytokiny (menší signální proteiny, účastnící se významně imunitní odpovědi).

„Budeme muset samozřejmě ještě podrobně a opakovaně prozkoumat bezpečnost samotného polymeru, ale v této studii jsme zjistili, že nanočástice thioketalu s siRNA mají profil buněčné toxicity podobný nanočásticím z jiného materiálu, již schváleného FDA (americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv – pozn.red.),“ dodal Niren Murthy.

V budoucnu mohou nanočástice thioketalu podle jeho názoru hrát významnou roli v léčbě řady onemocnění zažívacího ústrojí spojených se střevními záněty, včetně nádorů zažívacího ústrojí, zánětlivých střevních onemocnění a virových infekcí.

Mlčící ribonukleová kyselina?

*Small interfering RNA, případně short interfering RNA nebo silencing RNA jsou různé názvy pro malé kousky ribonukleové kyseliny, RNA, které tedy raději budeme označovat univerzální zkratkou siRNA.

*siRNA má speciální poslání, může ovlivnit expresi tedy vlastně intenzitu přepisu konkrétního genu tím, že s jeho vytvořenými kopiemi interferuje (způsobuje rozpad jeho přepsaných kopií).

*Proto se tomuto relativně nedávno objevenému způsobu regulace přepisu genů v buňce říká RNA interference.

*I když gen se přepisuje, jeho přepsané kopie jsou hned zničeny a nedochází k překladu do proteinů, gen je tím „umlčený“.

*To hraje roli nejen ve vnitrobuněčné regulaci, ale i v ochraně před viry.

*siRNA však umí ovlivňovat přepis genů i tím, že zasahuje i do struktur, z nichž jsou umotány chromozomy.