Коктейль микроРНК ослабляет опухоли головного мозга в доклинических исследованиях

Запатентованный коктейль на основе РНК, разработанный в Итальянском технологическом институте (IIT-Istituto Italiano di Tecnologia), оказался многообещающим активным средством против опухолей центральной нервной системы, таких как глиобластома.

Изучение, опубликовано сегодня в журнале Молекулярная терапия — нуклеиновые кислотыдемонстрирует эффективность комбинации 11 различных некодирующих РНК, известных как микроРНК (миРНК), в замедлении роста раковых клеток и повышении активности химиотерапевтических препаратов. Испытания проводились на клетках, полученных от пациентов, и на доклинических моделях. Для медицинского использования соединения потребуются дальнейшие этапы проверки.

Протокол был разработан Лабораторией нейробиологии микроРНК ИИТ под руководством главного исследователя Давиде Де Пьетри Тонелли. В исследовании также приняли участие исследователи из лаборатории нанотехнологий для точной медицины IIT под руководством Паоло Декуцци, лаборатории аналитической химии IIT, Университета Генуи и поликлиники IRCCS Сан-Мартино.

Как коктейль микроРНК воздействует на опухоли

Глиобластома является одной из самых агрессивных опухолей головного мозга, и исследователи ИИТ определили новую терапевтическую стратегию на основе микроРНК, способную замедлить ее прогрессирование и сделать ее более чувствительной к противораковым препаратам, таким как темозоломид. Та же стратегия потенциально может быть применена к другим типам опухолей, поскольку она нацелена на биологические механизмы адгезии и инвазии, общие для разных типов раковых клеток.

«Во всем мире во многих клинических испытаниях проверяются методы лечения на основе РНК, которые обычно основаны на одной молекуле РНК, от которой опухоли могут в конечном итоге найти способы уклониться», – объясняет Де Пьетри Тонелли, координатор лаборатории нейробиологии микроРНК IIT. «При использовании коктейля микроРНК эта возможность снижается, поскольку каждая микроРНК действует на нескольких фронтах, давая опухолевым клеткам гораздо меньше возможностей возобновить свой рост».

Исследовательская группа сосредоточилась на микроРНК, типе некодирующей РНК, участвующей в регуляции генов и ключевых биологических механизмах, которые управляют поведением клеток, стимулируя или подавляя их рост. В частности, исследователи изучили микроРНК, участвующие в дифференцировке стволовых клеток в нейроны — процессе, известном как нейрогенез, который генерирует и поддерживает здоровые клетки в центральной нервной системе, и в ходе этой работы они идентифицировали 11 различных молекул микроРНК.

При наличии опухоли молекулярные механизмы, контролируемые этими микроРНК, изменяются. Раковые клетки размножаются двумя основными стратегиями: путем снижения уровня контроля, например, микроРНК, которые подавляют их рост, и путем поиска питательных веществ и энергии из кровеносных сосудов для поддержки их деления и расширения.

Результаты лабораторных исследований и дальнейшие действия

Команда продемонстрировала, что введение этой комбинации из 11 микроРНК в опухоль замедляет рост и инвазивность клеток глиобластомы. Испытания проводились на опухолевых клетках, полученных от пациентов, и на доклинических моделях.

«Благодаря нашим генетическим и компьютерным исследованиям мы обнаружили, что эти микроРНК работают вместе, замедляя рост опухоли, блокируя специфические взаимодействия между раковыми клетками и окружающей средой», — говорит Сильвия Ранкати, первый автор исследования, доктор философии. В то время он был студентом группы Тонелли, а сейчас работает научным сотрудником в лаборатории полимеров и биоматериалов ИИТ в Генуе.

Комбинация микроРНК была доставлена с использованием наночастиц, подобных тем, которые используются в РНК-вакцинах, хотя методы доставки могут варьироваться в зависимости от типа необходимой противораковой терапии. Запатентованная формула доказала свою эффективность в лабораторных условиях, и теперь ей необходимо будет пройти процедуру проверки, прежде чем она достигнет клинического применения.

«Это исследование подчеркивает важность науки, движимой любопытством, и силу междисциплинарного сотрудничества; мы объединили нейробиологию, нанотехнологии, аналитическую химию и вычислительную биологию, присутствующие в ИИТ, наряду с клиническим опытом, доступным во всей лигурийской экосистеме», — заключает Де Пьетри Тонелли.