Datorită tehnologiei utilizate în cadrul vaccinurilor împotriva coronavirusului pe bază de ARNm, celulele imune din corpurile șoarecilor au fost reprogramate temporar pentru a repara inimile deteriorate ale acestora prin îndepărtarea țesutului cicatricial.
„După ce oferim tratamentul, cicatricea dispare”, a declarat Haig Aghajanian din cadrul Universității din Pennsylvania.
Deși celulele imune modificate genetic, denumite celule T CAR, sunt deja folosite pentru a trata cancerul, această procedură este extrem de costisitoare. Utilizarea tehnologiei ARNm, care implică doar modificarea temporară a acestor celule, ar putea reduce dramatic costurile.
„Cu toate că terapia CAR-T a fost o descoperire imensă, aceasta este foarte costisitoare. Sperăm că acesta este următorul pas în tehnologia de tip CAR-T, care va permite un acces mai facil la tratament și care va putea ajunge în țările în curs de dezvoltare și în zone îndepărtate”, a declarat Aghajanian.
Celulele T sunt celule imunitare care folosesc receptorii de pe suprafața lor pentru a recunoaște celulele infectate cu virusuri, pe care apoi le distrug. Celulele T pot fi reprogramate pentru a viza orice tip de celulă, dacă acestea prezintă receptorul corespunzător.
Celulele T CAR convenționale sunt produse prin prelevarea celulelor T din corpul unei persoane, modificarea genetică a acestora pentru a adăuga o genă pentru un „receptor antigen himeric” și injectarea în corpul individului respectiv. Astfel de tratamente pot fi foarte eficiente împotriva cancerelor de sânge, precum leucemia, dar producerea celulelor într-un laborator nu este ieftină. Primul tratament CAR-T care a fost aprobat, denumit Kymriah, costă 475.000 de dolari.
În schimb, echipa lui Aghajanian transformă celulele T în celule T CAR fără a le îndepărta din organism, prin livrarea de gene sub formă de ARNm. Genele sunt ambalate în aceleași bile de grăsime, denumite nanoparticule lipidice, care sunt utilizate în vaccinurile Pfizer/BioNTech și Moderna.
Totuși, în acest caz, nanoparticulele lipidice conțin anticorpi care se leagă de celulele T. Deși echipa a lucrat cu astfel de structuri înainte de pandemia de covid-19, Aghajanian a declarat faptul că lansarea în masă a vaccinurilor ar trebui să faciliteze obținerea altor utilizări ale nanoparticulelor lipidice aprobate de autoritățile de reglementare.
Alte echipe au încercat să creeze celule T CAR în interiorul corpului, folosind virusuri pentru a adăuga permanent gene ADN în genomul celulelor T. Totuși, această procedură este foarte riscantă.
În schimb, ARNm este o copie temporară a genelor utilizate ca șabloane pentru producerea proteinelor. Ele nu sunt integrate în genom și persistă doar câteva zile. Asta înseamnă că adăugarea de ARNm la celulele T nu produce modificarea permanentă a acestora. Cu alte cuvinte, tehnologia este o modalitate de a crea celule T CAR tranzitorii. „Aceste structuri și fac treaba pentru câteva zile și apoi dispar”, a declarat Aghajanian.
Echipa sa a folosit această abordare pentru a viza celulele care depun colagen, pe care corpul uman le produce în mod constant și pe care alte celule le distrug. După o leziune, echilibrul se schimbă, deoarece celulele care depun colagenul supraproliferează, producându-se astfel o cicatrice. „Dacă putem scăpa de aceste celule, echilibrul se restabilește și cicatricea se retrage rapid”, a declarat Aghajanian.
Pentru a testa metoda, echipa sa a deteriorat inimile unui grup de șoareci într-un mod prin care s-au creat multe cicatrici sau fibroză. Acest lucru face țesutul mai rigid și afectează contracția și relaxarea inimii. La două săptămâni după infuzia de nanoparticule cu ARNm, cantitatea de țesut cicatricial înregistrat la nivelul inimilor șoarecilor a fost aproape la jumătate față de cel al animalelor netratate. În plus, funcția inimii lor s-a îmbunătățit semnificativ.
„Pe lângă tratarea inimii, aceeași abordare ar putea funcționa și pentru tratarea fibrozei altor organe, inclusiv a rinichilor, ficatului și intestinului”, a declarat Aghajanian. De asemenea, tratarea cicatricilor de pe piele ar putea fi posibilă cu injecții locale. În consecință, livrarea țintită a substanțelor pe bază ARNm către celule specifice ar putea fi utilizată pentru a trata toate tipurile de boli.
„Este o demonstrație încurajatoare a faptului că celulele T pot fi modificate in vivo”, a declarat Waseem Qasim din cadrul Great Ormond Street Institute of Child Health din Londra, a cărei echipă efectuează teste de terapii CAR-T.