一项最新研究表明,针对RUNX1蛋白的一种创新性mRNA治疗可能会潜在地预防与增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)相关的失明和瘢痕。这种情况通常源于外伤性眼部损伤或像修复视网膜脱落这样的手术,而当前有效的治疗选择相当有限,主要依赖于进一步的手术干预。研究人员急于将这种mRNA方法应用于治疗其他视网膜疾病,如湿性年龄相关性黄斑变性和糖尿病视网膜病,因为RUNX1与多种疾病有关。
由麻省眼耳医院的研究人员进行的一项临床前研究表明,一种突破性的mRNA治疗可能有助于防止在视网膜手术或外伤后发生的增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)引起的失明和瘢痕。由于除了手术之外没有有效的PVR治疗方法(手术往往有风险且可能使病情恶化),这项发表在科学转化医学上的研究结果凸显了基于mRNA的治疗对PVR及相关视网膜问题患者的潜在益处。
根据研究共同作者、麻省眼耳医院视网膜科主任Leo A. Kim博士的说法,“这种治疗是第一个将基于mRNA的治疗直接引入眼睛的。我们很高兴发现可以安全地使用这种方法,而不会引发显著的炎症。我们乐观地认为这些初步结果可能为PVR和其他眼部疾病的新治疗铺平道路。”
PVR的特征是眼内瘢痕组织的形成,通常在创伤后发生,这可能导致视网膜收缩和脱离。正是这种病理反应,而不是最初的损伤本身,导致了视力丧失。
这篇新研究论文通过临床前研究解释了在眼内作为治疗剂使用mRNA。信使RNA(mRNA)是所有体细胞的重要组成部分。它作为信使,将遗传信息从DNA传递到核糖体,从而根据这些信息合成蛋白质。mRNA链可能编码任何类型的蛋白质,即使是那些在细胞基因组中最初不存在的。当引入细胞时,细胞机械将这些mRNA翻译为对细胞结构和功能至关重要的蛋白质。
在他们的研究中,研究小组利用基于细胞、基于组织和临床前模型来研究基于mRNA的眼部治疗的安全性和潜力。
研究人员探索了编码与瘢痕组织形成相关的蛋白质的各种mRNA,以识别潜在的治疗候选者。他们关注RUNX1蛋白,这种蛋白调节负责将眼细胞转化为瘢痕组织的基因的表达。Kim和Joseph Arboleda-Velasquez博士的早期研究表明,RUNX1在与多种视网膜疾病相关的两个关键过程中发挥作用:异常血管的生长(异常血管生成)和瘢痕组织的发展(纤维化)。在PVR和其他条件中,由RUNX1调节的基因活性过强,导致眼内瘢痕组织和异常血管的不必要生长。
起初,研究人员认为靶向RUNX1会是一个有效的策略;然而,现有技术有限。虽然mRNA通常用于增强蛋白质表达,但在PVR中存在过量的RUNX1。对于这种实验性治疗的突破在于建立一种分子,该分子可以拦截RUNX1并抑制其活性,这是一种称为显性负面抑制剂的技术。这种显性负面分子是强大的,它们的影响不容易被细胞所抵消。
研究小组选择了一种名为RUNX1-Trap的mRNA,它将RUNX1保留在细胞质中,阻碍其进入细胞核,在细胞核中它会激活负责产生瘢痕组织的基因。该治疗在实验室培养的患者细胞、动物研究和来源于患者的组织中的效果显著,显著防止了瘢痕形成和异常血管的生长。
这项研究作为一个概念证明,表明基于mRNA的策略可能在应对PVR和类似眼部疾病中具有价值。然而,相应的实验是在细胞和临床前模型中进行的,这一方法尚未在人类中进行测试。此外,mRNA在细胞中的瞬态特性引发了关于治疗效果的可持续性和患者是否需要随时间进行重复给药以有效管理PVR的问题。
研究团队正在研究延长 mRNA 寿命的方法,以提高其有效性,并确定治疗的最佳时机,以确保 mRNA 在需要时到达眼睛。由于RUNX1与多种疾病相关,研究人员还设想扩展他们的mRNA方法和RUNX1-Trap治疗在其他视网膜疾病上的应用,如湿性年龄相关性黄斑变性和糖尿病视网膜病。
Arboleda-Velasquez,麻省眼耳医院的助理科学家表示,“靶向RUNX1可能会带来创新的治疗方案,以应对威胁视力的疾病。通过mRNA创建显性负面分子可能会为更广泛的疾病提供有效疗法,从而显著扩大mRNA技术的应用。”
William P. Miller博士,麻省眼耳医院和哈佛医学院的共同第一作者和博士后研究员表示,“这项研究反映了我们团队的献身精神和合作精神,其中包括来自不同领域的专家。它展示了mRNA技术在眼科学中的独特应用,并可能对其他医学领域产生影响。”