प्रीक्लिनिकल परीक्षण दृष्टिहीनता की स्थिति के लिए एमआरएनए-आधारित उपचारों को प्रभावी दिखाते हैं

मैसाचुसेट्स आई एंड ईयर में रेटिना में मोंटे जे वालेस ऑप्थल्मोलॉजी चेयर के एमडी, पीएचडी, अध्ययन के सह-संबंधित लेखक लियो ए किम ने कहा, “यह थेरेपी आंख के अंदर एमआरएनए-आधारित उपचार प्रदान करने वाली पहली थेरेपी है।” “हमें सुखद आश्चर्य हुआ कि हम अत्यधिक सूजन पैदा किए बिना आंख के अंदर भी इस दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं। हमें उम्मीद है कि ये शुरुआती निष्कर्ष पीवीआर और अन्य नेत्र रोगों के लिए नए उपचार विकल्पों की शुरुआत कर सकते हैं।”

पीवीआर निशान ऊतक है जो आंख के अंदर बनता है, आमतौर पर आंख की चोट के बाद, जो रेटिना को सिकोड़ सकता है और अलग कर सकता है। आंख की चोट के बजाय यह पैथोलॉजिकल निशान ऊतक प्रतिक्रिया, अंधापन का कारण बन सकती है।

नए पेपर में, शोधकर्ताओं ने आंख में चिकित्सीय के रूप में एमआरएनए का उपयोग करके प्रीक्लिनिकल अध्ययनों का विवरण दिया है। मैसेंजर आरएनए, या एमआरएनए, शरीर की प्रत्येक कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा है। कोशिकाएं जीन के कोड को आरएनए के टुकड़ों में कॉपी करती हैं और ये आरएनए दूत के रूप में कार्य करते हैं जो आनुवंशिक कोड को राइबोसोम तक पहुंचाते हैं, जो प्रोटीन बनाने के लिए इसका उपयोग करते हैं। एमआरएनए के स्ट्रैंड किसी भी प्रोटीन के लिए कोड कर सकते हैं – यहां तक ​​कि वे भी जो कोशिका के जीनोम में नहीं हैं। जब कोशिकाओं में पेश किया जाता है, तो सेलुलर मशीनरी इन एमआरएनए को प्रोटीन में बदल देती है। प्रोटीन कोशिका की संरचना बनाते हैं और उसे अपना कार्य करने में मदद करते हैं। वे अन्य जीनों को भी चालू या बंद कर सकते हैं।

नए अध्ययन में, अनुसंधान टीम ने यह दिखाने के लिए कि एमआरएनए-आधारित चिकित्सीय का उपयोग आंखों में सुरक्षित रूप से किया जा सकता है, प्रोलिफेरेटिव विटेरेटिनोपैथी और असामान्य रक्त वाहिका वृद्धि के सेल-आधारित, ऊतक-आधारित और प्रीक्लिनिकल मॉडल का उपयोग किया।

शोधकर्ताओं ने निशान ऊतक निर्माण से संबंधित प्रोटीन के लिए विभिन्न एमआरएनए एन्कोडिंग की प्रभावकारिता का विकास और अध्ययन किया, यह देखने के लिए कि कौन उपचारात्मक के रूप में उपयोगी हो सकता है। पीवीआर के लिए एक उपचार विकसित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने RUNX1 नामक एक प्रोटीन को लक्षित किया जो एक जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है जो आंखों की कोशिकाओं को निशान ऊतक में बदल देता है। अपने करियर की शुरुआत में, किम और अध्ययन के सह-संबंधित लेखक जोसेफ अर्बोलेडा-वेलास्केज़, एमडी, पीएचडी, ने पाया कि RUNX1 कई रेटिना रोगों में देखी जाने वाली दो प्रक्रियाओं में शामिल था: असामान्य रक्त वाहिकाओं का निर्माण, जिसे एबरैंट एंजियोजेनेसिस कहा जाता है, और निशान ऊतक, या फाइब्रोसिस. पीवीआर और अन्य बीमारियों में, RUNX1 को नियंत्रित करने वाला जीन आंखों में अत्यधिक सक्रिय होता है, जिससे निशान ऊतक और असामान्य रक्त वाहिकाएं बढ़ती हैं।

जांचकर्ताओं ने शुरू में माना था कि RUNX1 को लक्षित करना सबसे अच्छा तरीका था, लेकिन वर्तमान प्रौद्योगिकियां सीमित थीं। एमआरएनए का उपयोग मुख्य रूप से प्रोटीन अभिव्यक्ति को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जबकि पीवीआर में समस्या अत्यधिक RUNX1 थी। इस नई प्रायोगिक चिकित्सा को विकसित करने के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि एक अणु बनाने का विचार था जो RUNX1 को फँसाएगा और उसके कार्य को बाधित करेगा – एक रणनीति जिसे जीव विज्ञान में एक प्रमुख-नकारात्मक अवरोधक के रूप में जाना जाता है। ये प्रमुख नकारात्मक अणु शक्तिशाली होते हैं और उनके प्रभावों की भरपाई कोशिकाओं द्वारा आसानी से नहीं की जा सकती है।

वे RUNX1-ट्रैप नामक एक mRNA पर बसे, जो RUNX1 को कोशिका के साइटोप्लाज्म में रखता है, इसे नाभिक में प्रवेश करने से रोकता है और जीन को चालू करता है जो कोशिकाओं को निशान ऊतक में बदल देता है। उन्होंने देखा कि प्रयोगशाला संस्कृति में रोगी-व्युत्पन्न कोशिकाओं में, एक पशु मॉडल में, और प्रयोगशाला में रोगी के ऊतकों में, इस एमआरएनए के साथ कोशिकाओं का इलाज करने से निशान ऊतक और असामान्य रक्त वाहिकाओं के विकास को रोकने में मदद मिली।

शोधकर्ता इस अध्ययन को उस अवधारणा का प्रमाण मानते हैं जो बताता है कि एमआरएनए दृष्टिकोण पीवीआर और अन्य नेत्र रोगों के लिए उपयोगी हो सकता है। अध्ययन की सीमाओं में यह शामिल है कि प्रयोग सेलुलर और प्रीक्लिनिकल मॉडल में थे। इस दृष्टिकोण का मानव विषयों में परीक्षण नहीं किया गया है। प्रौद्योगिकी की अपनी कुछ सीमाएँ हो सकती हैं क्योंकि mRNA प्रोटीन बनाने के लिए कोशिका में बहुत लंबे समय तक नहीं रहता है। इस प्रकार, शोधकर्ताओं को यह नहीं पता है कि एक उपचार का प्रभाव कितने समय तक रह सकता है या क्या किसी मरीज को पीवीआर को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए उपचार के लिए हफ्तों या महीनों में कई खुराक की आवश्यकता हो सकती है।

शोधकर्ता अब एमआरएनए के आधे जीवन को बढ़ाने के तरीकों पर विचार कर रहे हैं ताकि यह लंबे समय तक चल सके और यह सुनिश्चित करने के लिए उपचार का इष्टतम समय निर्धारित किया जा सके कि एमआरएनए सही समय पर आंखों में पहुंचे। चूंकि RUNX1 अन्य बीमारियों में भी सक्रिय है, इसलिए शोधकर्ताओं को अन्य रेटिनल स्थितियों जैसे गीली उम्र से संबंधित मैक्यूलर डिजनरेशन और डायबिटिक रेटिनोपैथी के इलाज के लिए अपने mRNA सिस्टम और RUNX1-ट्रैप थेरेपी को लागू करने की भी उम्मीद है।

मास आई एंड ईयर के एक सहयोगी वैज्ञानिक आर्बोलेडा-वेलास्केज़ ने कहा, “हमारा मानना ​​है कि आरयूएनएक्स1 को लक्षित करने से दृष्टि के लिए खतरा पैदा करने वाली स्थितियों के लिए नई चिकित्सा पद्धतियां सामने आ सकती हैं।” “एमआरएनए का उपयोग करके प्रमुख नकारात्मक अणुओं को बनाने का एक ही विचार अन्य स्थितियों के लिए संभावित रूप से प्रभावी उपचार उत्पन्न कर सकता है, जिससे एमआरएनए के संभावित उपयोग में काफी विस्तार हो सकता है,” अर्बोलेडा- वेलास्केज़ ने कहा।

अध्ययन के सह-प्रथम लेखक विलियम पी. मिलर, पीएचडी, मास आई एंड ईयर और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में नेत्र विज्ञान विभाग में पोस्टडॉक्टरल फेलो, ने कहा, “यह काम हमारी टीम द्वारा किए गए पर्याप्त प्रयास का परिणाम है, जिसमें कई विशेषज्ञ शामिल हैं यह कई अलग-अलग क्षेत्रों में नेत्र विज्ञान में एमआरएनए प्रौद्योगिकी के नवीन अनुप्रयोगों को प्रदर्शित करता है और चिकित्सा के अन्य पहलुओं पर भी इसका प्रभाव पड़ता है।”