Nowe modyfikacje mRNA o znaczeniu terapeutycznym odkryte na UW

Zespół pracujący pod kierunkiem prof. Jacka Jemielitego i dr Joanny Kowalskiej opracował nowe modyfikacje kapu 5’, które wykazują zaskakujące właściwości biologiczne, atrakcyjne z perspektywy potencjalnych zastosowań klinicznych. Odkrycie obejmuje dwie modyfikacje: pierwsza z nich pozwala znacznie taniej i szybciej syntetyzować dowolne mRNA niezbędne do projektowania innowacyjnych terapii oraz do zapewnienia testów klinicznych w odpowiedniej skali. Druga modyfikacja pozwala uzyskać cząsteczkę, która ma silne właściwości hamujące enzym degradujący kap, występujący naturalnie w komórkach. Według naukowców, to odkrycie może znaleźć zastosowanie w opracowaniu leku na rdzeniowy zanik mięśni (SMA) lub inne schorzenia o podłożu genetycznym.

Oba wynalazki zostały objęte ochroną patentową, a wyniki prac opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Journal of the American Chemical Society (JACS).

- Obecnie prowadzimy zaawansowane rozmowy z przedstawicielami firm farmaceutycznych zainteresowanych uzyskiwaniem trwałego mRNA wykorzystywanego w innowacyjnych lekach. Szczególnie interesująco wygląda możliwość zastosowania naszego wynalazku na zupełnie innych polach terapeutycznych niż te, na których wykorzystywano nasze dotychczasowe odkrycia, czyli nie tylko do projektowania szczepionek przeciwnowotworowych - powiedział prof. Jacek Jemielity.

Jak podkreśla, opracowany kap pozwala syntetyzować "homogenne mRNA", tzn. cząsteczki nie będące stereoizomerami. Dotychczasowe odkrycia zespołu umożliwiały syntezę trwałego i produktywnego mRNA, jednak posiadało ono dwa rodzaje ułożeń przestrzennych. Do terapii można zastosować tylko jeden rodzaj izomeru, co oznacza, że każdy proces produkcji leku wymagał oczyszczenia finalnego związku do produkcji mRNA z niepożądanego izomeru. W ten sposób połowa syntetyzowanego cennego związku musiała zostać usunięta, co powodowało, że cały proces produkcji był dłuższy i bardziej kosztowny.

- Jedna z opracowanych przez nas modyfikacji kapu może w przyszłości zostać wykorzystana jako lek. Odkryliśmy bowiem modyfikowaną cząsteczkę, która silnie hamuje enzym degradujący kap, obecny w żywych komórkach. Ta nowa cząsteczka jest ponad stukrotnie aktywniejsza w porównaniu z naszymi dotychczasowymi wynalazkami. Taki efekt jest pożądany w walce z poważnym schorzeniem, jakim jest rdzeniowy zanik mięśni - powiedziała dr Joanna Kowalska.

Dodała, że jedna z globalnych firm farmaceutycznych pod tym właśnie kątem testowała klinicznie związek o zupełnie innej strukturze. Wykazywał on jednak gorsze właściwości porównując do cząsteczki opracowanej na UW. Aby odkrycie stało się lekiem, potrzebne są jednak dalsze badania nad opracowaniem wydajnej strategii dostarczania leku do komórek oraz inwestor, który zgodzi się zaryzykować i w odpowiedniej skali wykonać testy przedkliniczne, a później kliniczne nowego leku.

Uniwersytecki zespół prof. Jacka Jemielitego od kilkunastu lat pracuje nad tworzeniem analogicznych końców cząsteczek mRNA. Jedno z odkryć zespołu stało się przedmiotem największej w Polsce komercjalizacji nauki - wartość sprzedanych licencji i sublicencji osiągnęła 670 milionów dolarów. Obecnie opracowana modyfikacja polega na zastąpieniu tylko jednego atomu tlenu jednym atomem siarki. W drugiej modyfikacji ingerencja jest większa - trzy atomy tlenu zostały zastąpione trzema atomami siarki.