Công nghệ MRNA bước vào lĩnh vực mới: Để điều trị gãy xương và khiếm khuyết xương, thúc đẩy tái tạo xương

Liên hệ: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Ngoài việc được sử dụng trong vắc-xin bệnh truyền nhiễm, mRNA, như một công nghệ nền tảng, có không gian ứng dụng rộng rãi. Các nhà lãnh đạo công nghệ mRNA Moderna và BioNTech đã bắt đầu nghiên cứu liên quan về vắc-xin ung thư mRNA.

Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Mayo Clinic ở Hoa Kỳ đã xuất bản một bài báo nghiên cứu có tựa đề: Chữa lành hiệu quả các khuyết tật phân đoạn xương lớn bằng cách sử dụng mã hóa RNA thông tin biến đổi hóa học được tối ưu hóa BMP-2 trên tạp chí Science Advances.

Nghiên cứu này chứng minh rằng việc sử dụng mã hóa mRNA biến đổi hóa học protein BMP-2 có thể gây ra tái tạo xương để sửa chữa các khuyết tật phân đoạn ở xương dài. Điều này cung cấp một kỹ thuật sáng tạo, an toàn và có khả năng dịch cao để chữa lành xương.

Các khuyết tật xương phân đoạn không lành tốt và vẫn là một vấn đề lâm sàng lớn có thể dẫn đến cắt cụt chi, và y học tái tạo mang lại hy vọng mới cho việc phục hồi và tái tạo xương rắn.

BMP-2 là một loại protein tự nhiên trong cơ thể thúc đẩy sự phát triển của xương và sụn. Ngay từ năm 2002, FDA đã phê duyệt cấy ghép của Medtronic dựa trên protein BMP-2 tái tổ hợp của con người làm vật liệu ghép xương. Nhưng trên thực tế, sản phẩm đắt tiền, và hiệu quả và tác dụng phụ không phải là lý tưởng.

Nhóm nghiên cứu Mayo tin rằng mã hóa protein BMP-2 thông qua mRNA có thể là một cách tiềm năng để thúc đẩy tái tạo xương.

Xương người tái tạo theo hai cách: trực tiếp từ các tế bào tổ tiên trung mô để hình thành các tế bào xương, hoặc thông qua hóa thạch nội mạc, nơi sụn được hình thành đầu tiên và sau đó chuyển thành xương. Liệu pháp protein BMP-2 tái tổ hợp sử dụng phương pháp trước, trong khi liệu pháp mRNA sử dụng phương pháp sau.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm trong một mô hình khiếm khuyết xương chuột. Mã hóa mRNA (cmRNA) biến đổi hóa học BMP-2 được phân phối thông qua một chất mang lipid và được tiêm tại vị trí cắt ngắn của xương đùi. mRNA có thể liên tục sản xuất protein BMP-2 tại chỗ, hầu như không có Escape cho các mô và cơ quan khác. Vào ngày thứ 5 sau khi tiêm, biểu hiện protein bị phân hủy xuống mức thấp. Ngược lại, liều tương đương về mặt lâm sàng của protein BMP-2 tái tổ hợp ở người bắt đầu giảm dần sau khi đạt đến mức cao vào ngày đầu tiên.

Kết quả thí nghiệm cho thấy xương bị thiếu của những con chuột trong nhóm điều trị 50 microgram đều đã bắc cầu và chữa lành vào tuần thứ 4, và xương tái tạo cho thấy các đặc tính cơ học tương đương với xương tự nhiên, tốt hơn đáng kể so với xương của nhóm điều trị sử dụng protein BMP-2 tái tổ hợp.

Nhóm nghiên cứu nói rằng mRNA được chọn thay vì DNA vì mRNA có thể được phân phối thông qua các vectơ không phải virus, rẻ hơn. Và mRNA không tích hợp vào bộ gen của con người và chỉ tồn tại trong cơ thể trong một khoảng thời gian ngắn, vì vậy nó an toàn hơn.

Thành công của vắc-xin vương miện mới mRNA đã khuyến khích các nhà khoa học trên khắp thế giới khám phá ứng dụng mRNA trong các lĩnh vực khác. Chỉ vào ngày 6 tháng XNUMX năm nay, các nhà nghiên cứu tại Trường Y Perelman thuộc Đại học Pennsylvania đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Science.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một liệu pháp tế bào CAR-T thoáng qua được thiết kế tạo ra in vivo, lập trình lại các tế bào T để nhận ra các tế bào xơ hóa tim bằng cách tiêm mRNA do các hạt nano lipid (LNP) cung cấp, do đó làm giảm xơ hóa và giảm xơ hóa. Phục hồi chức năng tim trong một mô hình chuột của suy tim.

Phương pháp này tương tự như vắc-xin mRNA, có thể tạo ra liệu pháp tế bào CAR-T trong cơ thể chỉ với một mũi tiêm, được kỳ vọng sẽ giải quyết các vấn đề hiện tại của các quá trình phức tạp, chu kỳ dài và giá trị cao của liệu pháp CAR-T.

Nhìn chung, nghiên cứu này của nhóm Mayo cho thấy rằng trong quá trình chữa lành xương, công nghệ mRNA hứa hẹn mang lại kết quả tốt hơn, giá thấp hơn và an toàn tốt hơn so với liệu pháp gen truyền thống hoặc phương pháp tiếp cận protein tái tổ hợp. Có tiềm năng cho ứng dụng lâm sàng.

Lợi ích của Cistanche: tăng cường sản xuất ATP và bảo vệ xương

Lưu ý: Cistanche thảo dược truyền thống của Trung Quốc (còn được gọi là "thảo mộc rồng" và "nhân sâm sa mạc"), chỉ mọc ở những sa mạc khô cằn và ấm áp. Là một trong chín loại thảo mộc bất tử, Cistanche (cistanche tubulosa / cistanche deserticola / desertliving cistanche / cistanche salsa) nội dung với các thành phần hiệu quả phong phú như echinacoside, acteoside, tổng số glycoside phenylethanoid, flavonoid, polysacarit, v.v. những thành phần hiệu quả này đã làm cho cistanche trở thành một loại thảo mộc nuôi dưỡng quý giá và nguyên liệu thực phẩm cho khả năng miễn dịch của con người, các cơ quan nội tạng, tế bào não và tế bào thần kinh, v.v. Các nghiên cứu dược lý hiện đại đã xác nhận các tác dụng sau đây của cistanche(lợi ích của cistanche): cải thiện khả năng miễn dịch; cải thiện chức năng tình dục và chức năng thận; chống mệt mỏi; chống lão hóa; cải thiện trí nhớ; bệnh chống Parkinson; bệnh chống Alzheimer; chống oxy hóa; dễ táo bón; chống viêm; thúc đẩy sự phát triển của xương, làm trắng da; bảo vệ gan; v.v.

Liên kết giấy:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl6242

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594