Малые интерферирующие РНК облегчили симптомы язвенного колита у мышей

Вектор на основе аденоассоциированного вируса, содержащий малые интерферирующие РНК (siRNA) к трем провоспалительным факторам — TNF-α, B7-1 и интегрину α4 — проверили в экспериментах на модельных мышах с язвенным колитом. При внутривенном введении вектора siRNA экспрессируются в клетках печени и оттуда в составе внеклеточных везикул доставляются к иммунным клеткам-мишеням.

Credit:
Eraxion | 123rf.com

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в последние годы, методы лечения язвенного колита еще далеки от совершенства. Язвенный колит возникает при взаимодействии многих факторов и требует комплексного подхода к терапии, при этом следует сократить риск нежелательных лекарственных взаимодействий и суммирования побочных эффектов. Авторы нового исследования, опубликованного в Nature Communications, предлагают использовать для этих целей малые интерферирующие РНК (siRNA) одновременно к трем факторам развития заболевания: TNF-α, интегрину α4 и B7-1. Для их применения необходима специальная система доставки, поскольку незащищенные молекулы в крови быстро разрушаются РНКазами; кроме того, молекулы РНК отрицательно заряжены и не могут самостоятельно проникнуть сквозь липидную мембрану клетки-мишени. Ученые решили эту проблему, задействовав эндогенные внеклеточные везикулы печени, которые используются организмом для передачи различных молекул от клетки к клетке, в том числе молекул РНК.

Новую терапию испытали на самцах мышей линии BALB/c. Острый или хронический язвенный колит моделировали с помощью 2,5% раствора натриевой соли сульфата декстрана, замещая им питьевую воду по разным схемам. Эффективность терапии определяли по динамике массы тела мышей (больные мыши теряют вес), длине кишечника (у больных мышей кишечник короче), уровням провоспалительных цитокинов в кишечнике и другим показателям.

Для начала авторы оценили эффективность siRNA к TNF-α — провоспалительному цитокину, который синтезируется активированными макрофагми и Т-лимфоцитами. Он играет значительную роль в патогенезе язвенного колита, так как запускает каскад воспалительных реакций. Экспрессионную кассету с последовательностью siRNA поместили на плазмиду и вводили мышам внутривенно. По задумке авторов плазмида вместе с кровью должна достичь печени, где произойдет экспрессия siRNA и самосборка внеклеточных везикул, содержащих ее. Везикулы выйдут из печени в кровоток, встретятся с мишенями (в случае siRNA к TNF-α — с активированными макрофагами) и заблокируют экспрессию провоспалительного фактора.

Мышам с язвенным колитом вводили плазмиду с siRNA по схеме, зависящей от формы заболевания (острой или хронической), а затем оценивали экспрессию терапевтической молекулы и ее распределение в организме. Ученые подтвердили присутствие siRNA в печени и кровотоке мышей, ее способность блокировать экспрессию TNF-α в макрофагах, а также ее терапевтическую эффективность.

На следующем этапе авторы сконструировали плазмиду для комплексного воздействия на факторы развития язвенного колита. Кроме siRNA к TNF-α на нее поместили последовательности siRNA к интегрину α4, индуцирующему миграцию Т-клеток в кишечник, а также последовательность siRNA к фактору B7-1, участвующему в активации Т-клеток. Такая плазмида при внутривенном введении оказалась более эффективна, чем плазмиды, содержащие последовательности этих siRNA по отдельности.

Для оптимизации доставки и синтеза siRNA ученые поместили плазмиду с экспрессионной кассетой на вектор AAV8, обладающий высоким тропизмом к тканям печени, под контроль промотора, специфичного к гепатоцитам. Итоговый вектор проверили на мышиной модели хронического язвенного колита. Он облегчал симптомы заболевания, при этом siRNA накапливались в кишечнике, а уровни TNF-α, интегрина α4 и B7-1 снижались. Признаки гепатотоксичности были статистически не значимы. Для достижения терапевтического эффекта было достаточно одной инъекции вектора.

По мнению авторов, проведенное исследование дает основу для разработки терапии на основе siRNA, с помощью которой можно модулировать иммунный ответ в локусах воспаления.

Ранее другая команда предложила использовать для терапии язвенного колита вторичные желчные кислоты.

Источник

Zhou, X., Yu, M., Ma, L., et al. In vivo self-assembled siRNA as a modality for combination therapy of ulcerative colitis. // Nature Communications 13, 5700 (2022), published online 28 September 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-33436-0

Добавить в избранное