Липофильные миРНК при местном введении надолго задерживаются в коже

Терапию на основе малых интерферирующих РНК (миРНК) уже несколько лет применяют в клинике. Однако пока хорошо отработана только доставка миРНК в печень. Ведутся работы по доставке и в другие органы, такие как мышцы, легкие, центральная нервная система. Исследователи из США и Канады занимались разработкой методов доставки миРНК в клетки кожи.

Заболевания кожи широко распространены (от них страдает до трети населения мира), и миРНК могут помочь в некоторых случаях, например, при нарушении регуляции иммунной системы кожи. Доставка терапевтических препаратов в кожу без системной иммуносупрессии — важная и сложная задача. Очевидное решение — доставлять миРНК не системно, а локально.

Ранее эта же группа ученых показала, что эффективность доставки можно повысить, модифицируя миРНК химически, особенно при помощи липофильных веществ. В новой работе ученые проанализировали фармакокинетику и фармакодинамику липофильных миРНК в коже свиньи in vivo и коже человека ex vivo.

Авторы присоединили к миРНК докозановую кислоту (с получением DCA-миРНК) и дендример (D-миРНК), а затем сравнили их с миРНК без конъюгата (Unc-миРНК). Различные миРНК вводили в образцы кожи человека, отобранные при биопсии. Все протестированные миРНК проникли в основные клетки кожи, но DCA-миРНК делали это наиболее активно, особенно в меланоциты и иммунные клетки. Для примера использовали миРНК, таргетирующие JAK1. Все миРНК снижали уровень мРНК JAK1, но DCA-миРНК — сильнее всего (на 50% в эпидерме и на 75% в дерме). D-миРНК и Unc-миРНК снижали количество мРНК на 25% в эпидермисе и на 50% в дерме.

JAK1 является компонентом сигнального каскада IFN-γ. На образцы кожи воздействовали миРНК в течение четырех дней, а затем стимулировали IFN-γ в течение 24 часов для того, чтобы вызвать экспрессию хемокинов. Авторы измерили уровни мРНК этих хемокинов — CXCL9, CXCL10 и CXCL11. Все миРНК подавляли экспрессию мРНК хемокинов, но сильнее всего — DCA-миРНК (снижение на 70%), за ним — D-миРНК и Unc-миРНК (примерно на 50%).

Кожа свиньи структурно похожа на кожу человека. Свиньям вводили DCA-миРНК или D-миРНК, таргетирующие JAK1. миРНК задерживались в коже по крайней мере на восемь недель. В других органах (сердце, селезенка, печень, почки) детектировалось в 15–20 раз меньше миРНК.

В крови свиней измеряли 17 цитокинов и интерлейкинов в дни с первого по седьмой — их уровни не изменялись. Также не изменялось число тромбоцитов, лейкоцитов, уровень аланинаминотрансферазы (маркера повреждения печени) или карбамида (маркера повреждения почек). Также было проведено комплексное фармакокинетическое и фармакодинамическое исследование на свиньях. Системное введение миРНК не привело к накоплению достаточного для детекции количества миРНК в коже.

Затем DCA-миРНК, таргетирующие JAK1, вводили свиньям в кожу, воздействовали IFN-γ, проводили биопсию через месяц после введения препарата и оценивали уровни экспрессии JAK1 и хемокинов CXCL9, 10 и 11. Уровень экспрессии JAK1 снижался примерно на 50% в эпидермисе и на 75% в дерме. Уровень мРНК CXCL9 снизился примерно на 50% как в эпидермисе, так и в дерме, CXCL10 — на 50% в эпидермисе и на 40% в дерме. Значительное подавление мРНК CXCL11 наблюдалось только в дерме (примерно на 50%).

Таким образом, DCA-миРНК обеспечивает значительное и стойкое подавление генов как в коже человека ex vivo, так и в коже свиней in vivo. Благоприятный фармакокинетический профиль, наблюдаемый у свиней, с устойчивым удержанием в коже и минимальным системным воздействием, подтверждает высокий потенциал этих соединений для лечения дерматологических заболеваний. Соединение DCA-миРНК, таргетирующее JAK1, в настоящее время проходит клиническое исследование фазы 2a.

Врожденный ихтиоз можно лечить с помощью генного редактирования клеток кожи