Nature:获得诺奖的microRNA会成为有效的药物吗?

文摘   2024-10-16 15:59   北京  

图:MicroRNAs,它是一种小的单链RNA片段,大约有22个核苷酸长。

花了30年的时间,诺贝尔奖委员会才承认调节细胞活动的微小RNA的发现。然而,把这些诱人的microRNAs转化成药物,将需要更长的时间。

10月7日,诺贝尔生理学或医学奖颁给了第一次在秀丽隐杆线虫中发现和表征microRNAs的两位科学家。自从1993发现以来,研究者了在人类基因组中挖掘了数百个microRNAs,有些具有诱人的潜在应用,例如治疗癌症或预防心脏疾病。

到目前为止,没有基于microRNA的药物被美国FDA批准,FDA是一个许多国家寻求指导的机构。马萨诸塞州波士顿贝斯以色列女执事医疗中心(Beth Israel Deaconess Medical Center)的microRNA研究者Frank Slack说,“这个领域已经有点萧条。”

“这种情况可能即将改变。前景在那儿,这项技术正在变得更好。来自于诺贝尔奖的关注非常好,这将重燃人们的兴趣。”Slack进一步说。

雄心变大

上个世纪90年代,当Slack作为博士后第一次接触microRNAs时,他并没想到治疗疾病。那时,他在波士顿马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)Garry Ruvkun实验室工作,在那里,他和Ruvkun以及其他人共同发现了第二种已知的microRNA, 一个被称为let-7的分子,也存在蛔虫中。Ruvkun与伍斯特马萨诸塞州大学陈氏医学院(tthe University of Massachusetts Chan Medical School)的Victor Ambros共享今年的诺贝尔医学奖。

上个世纪90年代,研究者们对microRNAs感兴趣是因为microRNAs代表了一种调节基因活动的新方式。但当他们发现let-7也是人类基因组的一部分并可能有助于预防癌症的时候,他们的雄心就更大了。“我们真的开始思考这可能有一个医学应用”,Slack说,“在那之后很快就进行了第一个临床试验。”

也许有点太快了,他说。

上述第一个临床试验测试了一个类似于let-7的microRNA,名为miR-34,它也具有延缓癌症的潜力。在肺癌小鼠中的实验表明了,在疾病早期给予一个类似miR-34的分子可能延缓肿瘤进展。但在那个时候,研究者们对于封装RNA药物从而防止触发危险的免疫反应,或者如何最好地把它们递送到人体中的正确位点,知之甚少。

结果就是,临床医生不得不给予异常高剂量的microRNA到实验参与者的血液中,这引发了免疫反应,死了四个人,临床试验被终止了。


失望比比皆是

从那时起,学术界和工业界的研究者们学会了如何包装或修饰RNA分子以便于它们能够以更低剂量安全地递送到特定器官中,马萨诸塞州大学陈氏医学院的化学生物学家Anastasia Khvorova说。

但是在microRNA 转化为药物的道路上,miR-34的实验并不是唯一令人失望的。另一个是加利福尼亚州圣地亚哥Santaris制药的研究人员测试的减少某种人类microRNA表达的疗法,该种microRNA被丙型肝炎病毒强占并感染肝细胞。在人类中的早期结果似乎是积极的。它过去是一个里程碑,在哥本哈根奥尔堡大学研究RNA医学的研究者Sakari Kauppinen表示,他之前在Santaris制药工作。

但就在研究人员庆祝时,另一个公司宣布它开发出了一个更传统的丙型肝炎疗法。Slack 说,Santaris制药担心可能无法与之竞争,因此放弃了microRNA治疗方式。

Khvorova 表示,尽管这些错误的开端,期待microRNA药物将拥有属于它们的时代是有原因的。

研究人员正在开发用于治疗癫痫、肥胖和癌症的microRNA疗法。3月,丹麦Bagsvaerd的药企诺和诺德同意支付高达10亿欧元收购德国Hannover的Cardior Pharmaceuticals公司,这是对microRNA信心的一个迹象。Cardior正在进行一项用于治疗心力衰竭的microRNA抑制剂的二期临床试验。


转折点在前方?

Khvorova 说,另一个可以期待microRNA成功的原因是其他基于RNA的药物已经被批准并且作用机制非常类似。那些用于治疗诸如高胆固醇等疾病的药物,依赖一种被称为RNA干扰的技术来减少靶基因的活性。Khvorova补充说,然而,它们与microRNA之间的一个区别,在于microRNA是身体天然产生的,且通常影响许多基因的活性。这意味着,谨慎的实验室研究对于确保增强或抑制一个天然的microRNA不会有不必要的副作用是必须的

Khvorova说,这些年来,microRNA数据一直在积累,这个领域可能将要到达一个关键点。

与此同时,Slack,多家开发microRNA疗法的公司的咨询顾问和创建者,几年后重新开始研究miR-34。具备了更好的体内递送药物方法,他希望这种microRNA同时影响多个参与抗肿瘤保护的基因的能力,能有助于治疗特别难治的癌症例如胰腺癌。

“我从没放弃过它”他说。



参考链接:

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-03303-7

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