►العلاج القائم على mRNA-المستقبل والتحديات
لا شك أن التقدم المستمر لتقنية mRNA في المستقبل سيمكنها من الاستخدام على نطاق واسع في المزيد من المجالات، وخاصة العلاج المناعي للسرطان ولقاحات الأمراض المعدية. على سبيل المثال، بدأ استخدام تحريض الخلايا الجذعية متعددة القدرات القائمة على mRNA، وتصميم mRNA بمساعدة النوكلياز، وتقنيات توصيل البروتين في تطوير الأدوية. في السنوات القليلة القادمة، ستحقق العلاجات الناشئة المستمدة من تقنية mRNA تطوراً سريعاً، مثل (1) علاج تحمل الحساسية، والذي يستخدم الحمض النووي البلازميدي المحرر وmRNA لتنظيم ردود الفعل التحسسية التي تسببها الخلايا التائية المساعدة وخلايا Treg؛ (2) العلاج المناعي للسرطان: تعزيز أو تغيير الجهاز المناعي المستقل، وجعله أفضل في اكتشاف الخلايا السرطانية ومهاجمتها، أو استخدام microRNA وmRNA لتنظيم الجينات المرتبطة بالمناعة، وبالتالي تنشيط الاستجابات المناعية لمحاربة الخلايا السرطانية؛ (3) العلاج بالهندسة الجينومية أو العلاج الجيني، بما في ذلك زرع الجينات الطبيعية أو تحرير تسلسلات جينوم الأحماض النووية بكفاءة ودقة لاستبدال الجينات المفقودة أو المعيبة، وبالتالي تصحيح الأمراض الوراثية أو تعزيز الآليات أو المسارات المفيدة غير النشطة، مما يمنحها القدرة على علاج الأمراض الوراثية؛ (4) العلاج باستبدال البروتين: تعتبر أدوية mRNA بديلاً فعالاً للعلاج الجيني، وخاصة بدائل البروتين، لأنها تتجنب خطر تكامل الجينوم وتوفر تعبيرًا مؤقتًا قويًا.
ومن الجدير بالذكر أن نظام تحرير الجينات الناشئ حديثًا - تحرير الجينوم CRISPR / Cas يتم تطبيقه. يستخدم تحرير الجينات CRISPR / Cas على نطاق واسع في أبحاث تطوير النظام وتطوره. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، استخدم العلماء بروتينات Cas من بدائيات النوى لعلاج الأمراض المعدية بناءً على الخصائص المناعية الوراثية والتكيفية لـ CRISPR في تعبيره البدائي الأصلي. هذه البروتينات ضارة، ولكن عندما تدخل جسم الإنسان، فإنها ستسبب استجابة مناعية وتنتج أجسامًا مضادة محددة [4]. بالإضافة إلى ذلك، يتم دمج تقنية CRISPR / Cas أيضًا في أبحاث علم الأحياء الجزيئي لخلايا الورم، وتستخدم لتحرير الجينوم بسرعة ودقة، وبناء طفرات جينية لدراسة الجينات المرتبطة بالورم، أو إخراج الجينات لأبحاث علاج الورم.
بالإضافة إلى ذلك، أصبح العلاج المركب القائم على mRNA تدريجيًا طريقة لعلاج الأورام الخبيثة. وكما ذكرنا سابقًا، لا تبدو اللقاحات التقليدية مثالية لمنع الطفرات السريعة المتكررة للعدوى الفيروسية. إن استخدام لقاحات mRNA لتطوير لقاحات وقائية أو علاجية هو الطريقة الأكثر فعالية لاحتواء وباء كوفيد-19 التاجي الجديد. تعكس اللقاحات المطورة باستخدام تقنية mRNA مزاياها في الإنتاج بالإضافة إلى سلامتها وتأثيراتها الوقائية أو العلاجية في التجارب السريرية. في السنوات العشر القادمة، سيتم استخدام لقاحات RNA ذاتية التضخيم أو التكاثر ولقاحات mRNA غير القابلة للتكاثر على نطاق واسع.
بالإضافة إلى الاستكشاف النشط للقاحات mRNA للأمراض المعدية، فإن استخدام mRNA في العلاجات الناشئة للأورام سيحقق أيضًا تطورًا بارزًا في السنوات العشر القادمة. يجدر التأكيد على أن تطوير علاج النسخ المختبري mRNA لا يزال في مراحله المبكرة. لا يزال الحصول على كمية كبيرة من mRNA الاصطناعي الذي يمكن استخدامه للعلاج السريري يمثل تحديًا. كما يجب حل المشكلات المتعلقة بالتفاعلات خارج الخلية. يجب تحسين طرق التوصيل الفعالة باستمرار. يتم حماية اللقاح من الاضطرابات الإنزيمية المختلفة أو يتجنب تحلل الدواء عند عبور حاجز الخلية.
وللتغلب على هذه التحديات، بما في ذلك استخدام تقنية mRNA في المختبر لإعادة تحرير الخلايا التائية الذاتية أو الخلايا الشجيرية من المرضى وزرعها، مع تحسين أساليب توصيل لقاحات mRNA بشكل مستمر. وفي الوقت الحاضر، تستثمر صناعات الأدوية الحيوية والتكنولوجيا الموارد لمحاولة حل المشاكل التالية:
القضايا المتعلقة بالاستقرار
كما ذكرنا سابقًا، تحتوي جزيئات mRNA على متوسط 1،000-6،000 زوج قاعدي ووزن جزيئي كبير (4-5 × 105 دالتون)، لأن mRNA يتم تصنيعه باستخدام الإنزيمات. بالمقارنة مع جزيئات sRNA الأصغر، فإن جزيئات mRNA كبيرة نسبيًا، مما يجعلها غير مستقرة بطبيعتها ويصعب تصنيعها. الطرق المستخدمة لتعديل الأوليجونوكليوتيدات مثل كيمياء الحمض النووي المقفل (LNA) والحمض النووي غير المقفل (UNA) محدودة على المنتجات القائمة على mRNA. لذلك، هناك حاجة ملحة لتقنية يمكنها حقن جزيئات الدواء هذه في جسم الإنسان مع الحفاظ على استقرار جزيئات الدواء وتعزيز امتصاص الخلايا.
طرق توصيل فعالة
على الرغم من وجود عدة طرق تسليم متاحة حاليًا
1. التوصيل القائم على الدهون: استخدام الدهون أو مشتقاتها/مركباتها المماثلة لتكوين الجسيمات (LNP)، والتي يمكن استخدامها لتوصيل العلاجات واللقاحات المستندة إلى mRNA داخل الجسم الحي. الجسيمات النانوية هي جسيمات نانوية تتكون من مواد دهنية صناعية أو فسيولوجية. والميزة هي أن الحمض النووي الريبي المغلف في الجسيمات النانوية أقل عرضة للتحلل الإنزيمي، وكفاءة التغليف عالية نسبيًا وسهلة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، تقوم الخلايا بتوصيل جزيئات mRNA بفعالية إلى المحلول السيتوبلازمي عن طريق بلعمة الجسيمات النانوية؛
2. التوصيل القائم على الببتيد: يمكن للببتيدات المختلفة، وخاصة تلك التي تحتوي على أحماض أمينية كاتيونية (مثل الليسين والأرجينين)، أن تعمل كحاملات توصيل وتشكل معقدات أفضل بين الحاملات وmRNA من خلال التفاعلات الكهروستاتيكية. يقلل تكوين المعقدات من احتمالية التحلل الأنزيمي؛
3. التوصيل القائم على البوليمر: يمكن استخدام المواد البوليمرية (مثل البوليامينات، والدندريمرات، والكوبوليمرات) لتوصيل مرشحي mRNA بشكل فعال. يتمتع هذا الناقل أيضًا بمزايا منع تدهور الإنزيم ودعم التوصيل داخل الخلايا. تكمن المشكلة في أنها عادة ما تكون غير مستقرة للغاية. لذلك، يجب تعديل بنية المواد البوليمرية لتحسين استقرار وسلامة الأدوية المرشحة. على سبيل المثال، إضافة سلاسل دهنية ومجموعات متفرعة للغاية ووحدات فرعية قابلة للتحلل البيولوجي، مما سيزيد من تدفق العملية؛
4. جزيئات النسخ المتماثلة الشبيهة بالفيروسات (VRP): تغلف جزيئات النسخ المتماثلة الصغيرة من الحمض النووي الريبوزي المنشط (saRNA) وجزيئات النسخ المتماثلة للفيروسات، وتنقل الترميز إلى السيتوبلازم. وبمجرد دخولها إلى الخلية، تتضاعف جزيئات النسخ المتماثلة الشبيهة بالفيروسات ذاتيًا وتعبر عن المستضد المحدد. وتتمثل ميزة توصيل جزيئات النسخ المتماثلة الشبيهة بالفيروسات في الكفاءة العالية. ومع ذلك، فإنها تواجه تحديين رئيسيين. أولاً، هناك حاجة إلى عملية تصنيع خاصة لإنتاج جزيئات النسخ المتماثلة الشبيهة بالفيروسات على نطاق واسع. ثانيًا، قد ينتج جسم الإنسان أجسامًا مضادة ضد الناقل الفيروسي؛
5. المستحلب النانوي الكاتيوني: تُستخدم أيضًا الدهون الكاتيونية المكونة من المستحلبات النانوية لتوصيل الحمض النووي الريبي. تستخدم هذه المركبات خصائصها الكارهة للماء والمحبة للماء لتثبيت خصائص الدهون في الأدوية أو اللقاحات، لأن التفاعلات الكيميائية على سطح الجزيئات يمكن أن تحمي mRNA من التحلل الإنزيمي، وبالتالي تحقيق توصيل مستقر للجزيئات. ويمكن إنشاء المستحلبات النانوية من خلال بعض التقنيات البسيطة، مثل التحريك القوي أو الموجات فوق الصوتية أو الموائع الدقيقة؛
6. في المستقبل، يجب تعزيز البنية الداخلية المعقدة للجيل القادم من LNP، كما يجب تعزيز استقرارها المادي بشكل أكبر، مثل الجسيمات النانوية الدهنية الصلبة، وحاملات الدهون النانوية، ومجمعات الأحماض النووية الدهنية الكاتيونية. من خلال الوسائل الكيميائية، يمكن تحسين القدرة على التحكم في موقع ووقت توصيل الدواء وإطلاقه في الجسم، مما يوفر علاجًا أكثر فعالية و/أو أمانًا لمختلف الأمراض.
قضايا السلامة
يبدو أن مسألة قدرة لقاحات mRNA على تحفيز استجابات الإنترفيرون غير واضحة، وهو ما قد يكون السبب الجذري للآثار الجانبية المرتبطة بالالتهابات والمناعة الذاتية؟ وقد تنشأ مشكلة أمان محتملة أخرى من التفاعلات خارج الخلية.
في الوقت الحاضر، لم تصدر هيئات الأدوية الأوروبية والأمريكية لوائح محددة بشأن أدوية mRNA
قد يعتمد على علاج mRNA الذي ينتمي إلى فئة واسعة من المستضدات الجينية أو اللقاحات، لذلك يتم تصنيف البحث والتطوير لأدوية mRNA على أنها منتجات طبية علاجية متقدمة (ATMP) أو منتجات طبية للعلاج الجيني (GTMP) من قبل وكالة الأدوية الأوروبية (EMA). ومع ذلك، مع استمرار ظهور منتجات mRNA في المجال الطبي، من الضروري للغاية وضع لوائح تنظيمية أكثر تحديدًا لجعل البحث والتطوير أكثر سلاسة، على الأقل في سلامة وفعالية التجارب السريرية المتعلقة بهذا النوع من البحث والتطوير الدوائي تحتاج إلى لوائح واضحة، أو وفقًا للوظيفة الفريدة لـ mRNA، تعديل المواصفات التي صاغتها لقاحات الحمض النووي ونواقل العلاج الجيني للبحث والتطوير لأدوية أو لقاحات جديدة تعتمد على mRNA؟
يمكن التأكيد على أن العلاج باستخدام الحمض النووي الريبي حقق تقدمًا كبيرًا في مجالات مختلفة، والعديد من العلاجات في مراحل مختلفة من التطوير السريري (ما قبل التطوير). ومع تقدم علم الأحياء الجزيئي وكمية كبيرة من الموارد البشرية والمادية المستثمرة، أصبح العلاج باستخدام الحمض النووي الريبي المرسال حقيقة واقعة. ومع المزيد من الاستثمار في هذا المجال، سيتم دفع العلاج باستخدام الحمض النووي الريبي المرسال إلى آفاق جديدة ويصبح علاجًا جديدًا متوقعًا بشدة للسرطان والعدوى والأمراض الوراثية.
