פיתוח חיסוני רנ”א דרך הפה

חוקרים הצליחו לפתח שיטה להעברת רנ”א בכמוסה שאותה ניתן לבלוע, פיתוח שיקל על נטילת חיסוני רנ”א

[תרגום מאת ד”ר משה נחמני]

בדומה למרבית סוגי החיסונים, כיום יש להזריק את חיסוני הרנ”א, שיטה העלולה להוות מכשלה עבור אנשים או ילדים הפוחדים ממזרקים. כעת, צוות חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס (MIT) הצליח לפתח שיטה להעברת רנ”א בכמוסה שאותה ניתן לבלוע, פיתוח שיקל על נטילת חיסוני רנ”א. בנוסף, השיטה תוכל להקל על הנטילה של חומרי ריפוי מסוג רנ”א או דנ”א אחרים ישירות למערכת העיכול לשם טיפול במחלות הקשורות למערכת זו, כגון כיב קיבה.

“חומצות גרעין, בעיקר רנ”א, עשויות להיות רגישות מאוד לפרוק, במיוחד במערכת העיכול. התגברות על אתגר זה פותחת את הצוהר לגישות רבות המיועדות לריפוי מחלות שונות, לרבות חיסון פוטנציאלי דרך הפה”, אומר Giovanni Traverso, פרופסור להנדסת מכונות מהמכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס. במסגרת מחקר חדש שפורסם בכתב העת המדעי Matter, הפרופסור וצוות המחקר שלו הדגימו שהם מסוגלים להשתמש בכמוסה שהם פיתחו על מנת להעביר עד 150 מיקרוגרמים של רנ”א – כמות הגדולה מזו המשמשת כיום בחיסוני רנ”א שליח (mRNA) כנגד נגיף הקורונה. 

במשך שנים אחדות צוות החוקרים עסק בפיתוח של שיטות חדשניות להעברת תרופות למערכת העיכול. בשנת 2019 החוקרים הצליחו לפתח כמוסה שלאחר בליעתה מסוגלת להעביר תרופות מוצקות, כגון אינסולין, לתוך דופנות הקיבה. הגלולה, בגודל של דובדבן, היא בעלת צורה של כיפה מדורגת, בדומה לצורת השריון של צב. בדיוק כמו שהצב מסוגל להתהפך על הגב שלו ולחזור למצבו הרגיל, הכמוסה מסוגלת להכווין את עצמה כך שהתכולה שבה תחדור ישירות לדופנות של הקיבה. בשנת 2021, החוקרים הדגימו כי הם מסוגלים להשתמש בכמוסה על מנת להעביר מולקולות גדולות כדוגמת נוגדנים חד-שבטיים בתצורה נוזלית. בשלב הבא, החוקרים החליטו להשתמש בכמוסה על מנת להעביר חומצות גרעין, שגם הן מולקולות גדולות. חומצות גרעין רגישות לפרוק כאשר הן מוכנסות לגוף, ולכן יש צורך להגן עליהן עם חלקיקי מגן. במסגרת מחקר זה, החוקרים עשו שימוש בסוג חדש של ננו-חלקיק פולימרי שהצוות פיתח לאחרונה. חלקיקים אלו, המסוגלים להעביר רנ”א ביעילות גבוהה, מורכבים מסוג פולימרים הנקרא בשם פולי(ביתא-אמינו אסטרים). בניסויים קודמים החוקרים הראו כי המבנים המסועפים של פולימרים אלו יותר יעילים מאשר מקביליהם הליניאריים בהגנה על חומצות הגרעין ובהחדרתם לתוך התאים. החוקרים גם הראו כי השימוש בשני סוגים של פולימרים יחדיו יעיל יותר מאשר השימוש בסוג יחיד. “הכנו אוסף של פולימרים מסועפים ומצאנו את הפולימר היעיל ביותר,” מסביר החוקר הראשי. “ממצא זה יאפשר לנו להפחית את הכמות הכללית של הננו-חלקיקים שנצטרך להכניס לגוף”.

על מנת לבחון את יעילות ופעילות ננו-החלקיקים, בשלב הראשון החוקרים הזריקו אותם לקיבה של עכברים, מבלי להשתמש בכמוסה החדשה. הרנ”א שהם הכניסו מקודד לחלבון מדווח שאותו ניתן לזהות ברקמה במידה והתאים הצליחו להטמיע את הרנ”א. החוקרים מצאו כי החלבון המדווח הגיע לקיבה וגם לכבד של העכבר, מה שמצביע כי הרנ”א הגיע לאיברים אחרים של הגוף ואז לכבד, האיבר שתפקידו לסנן את הדם. בשלב הבא, החוקרים ייבשו בהקפאה את התצמיד של רנ”א ננו-חלקיק והכניסו אותו לתוך כמוסת ההעברה החדשנית שפותחה. בשיטה זו, החוקרים הצליחו להכניס 50 מיקרוגרמים של רנ”א שליח לתוך הכמוסה, ולהעביר שלוש כמוסות כאלו לתוך הקיבה של חזירים, כך שהכמות הכוללת היתה 150 מיקרוגרמים. כמות זו גדולה מזו המשמשת בחיסוני רנ”א שליח (mRNA) כיום כנגד נגיף הקורונה. בניסויים בחזירים, החוקרים מצאו כי החלבון הוטמע בתאי הקיבה בלבד, אך לא באיברים אחרים בגוף. 

בתכנונים שלהם, החוקרים מקווים להגביר את כמות הרנ”א המוחדרת לתוך האיברים על ידי שינוי ההרכב של ננו-החלקיקים או על ידי הספקת מינונים גדולים יותר. אולם, מסביר החוקר: “במערכת העיכול ישנם תאי חיסון רבים וידוע כי ערור מערכת החיסון של מערכת העיכול מספקת תגובה חיסונית”. החוקרים מתכננים כעת לחקור באם ניתן ליצור תגובה חיסונית סיסטמית, לרבות שפעול של תאי בי. ותאי טי., זאת על ידי העברת חיסוני רנ”א שליח תוך שימוש בכמוסה החדשנית. גישה זו תוכל לשמש גם עבור הפיתוח של טיפולים מוכוונים למחלות במערכת העיכול, שכיום קשות לטיפול במסגרת הזרקה תת-עורית. “כאשר אתה מבצע העברת תרופות סיסטמית דרך הורידים, אין זה פשוט להכווין את התרופה לקיבה”, מסביר החוקר הראשי. “אנו סבורים כי השיטה שלנו תוכל להיות שיטה פוטנציאלית לטיפול במגוון מחלות הקשורות למערכת העיכול”.

תקציר המאמר

הידיעה על המחקר

עוד בנושא באתר הידען:

• הלו, זה די-אן-אי?
• נגיף קורונה: סוג חדש של חיסון המבוסס על רנ”א
• מקור פשוט יותר לחיים
• דנ”א שמתחבר בעצמו