Oltre i vaccini: i farmaci a RNA

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Le terapie a RNA comprendono una categoria di farmaci in rapida espansione che cambierà lo standard di cura per molte malattie e attualizzerà la medicina personalizzata. La comunità mondiale ha già conosciuto le terapie a base di RNA attraverso i vaccini anti covid-19, ma questa tecnologia, come vedremo, si può applicare a molte discipline mediche, con ampi campi di intervento.

La terapia con RNA può oggi essere usata per trattare una vasta gamma di malattie, comprese le malattie cardiovascolari, l’emofilia e il cancro.

L’espressione genica, il trasporto di informazioni

L’acido ribonucleico, in sigla RNA, è una molecola fondamentale per la vita, giacché è necessaria per accendere e spegnere i geni, aiutare le reazioni chimiche, dividere e tagliare altri RNA e persino a costruire le proteine, trasportando gli aminoacidi e collegandoli insieme.

Se però un gene è danneggiato, crea un mRNA danneggiato, che a sua volta crea proteine danneggiate e, di conseguenza, una malattia.

Rispetto alla terapia genica, che fornisce nuovo DNA alle cellule, la terapia con RNA modifica o fornisce acido ribonucleico (RNA) alle cellule dei pazienti.

Una terapia a base di RNA utilizza un RNA silenziatore, che si lega con l’mRNA danneggiato, impedendogli di trasformarsi in proteine e, quindi, di far sviluppare una malattia.

I principali tipi di RNA terapeutici sono quelli basati su RNA messaggero (mRNA), RNA antisenso (asRNA), RNA interference (RNAi), e aptameri dell’RNA.

Gli RNA nelle cure mediche

Secondo un articolo di Nature del 2019:

La maggior parte delle terapie a RNA possono essere classificate in una delle tre grandi categorie: quelle che hanno come obiettivo gli acidi nucleici (sia DNA che RNA), quelle che hanno come obiettivo le proteine e quelle che codificano le proteine. Stanno anche emergendo approcci ibridi che combinano diversi meccanismi basati sull’RNA in un unico pacchetto.

Gli RNA per sviluppare nuovi farmaci

I vari tipi di RNA possono essere sfruttati per nuove terapie.

È vero che gli RNA sono instabili e facilmente degradabili, oltre a essere immunogenici, ma con le nuove sperimentazioni i ricercatori sono riusciti a modificare chimicamente l’RNA, migliorandone la stabilità. Inoltre sono stati utilizzati dei vettori sintetici (sistemi di nanoparticelle lipidiche o nanoparticelle a base di polimeri) per somministrare i farmaci a RNA.

RNA antisenso

Gli RNA antisenso o asRNA, sono brevi tratti di DNA modificato composti da circa 13-25 blocchi di nucleotidi. Queste molecole impediscono all’mRNA di essere tradotto in proteina attraverso diversi meccanismi.

Tra le loro applicazioni, questi farmaci possono bloccare solo una porzione mutata di un gene dall’essere espressa, mantenendo perciò la funzione della proteina, senza la patologia che comporta.

RNA interference

L’RNAi coinvolge piccoli RNA interferenti (siRNA), lunghi 21-23 nucleotidi, o molecole simili come i microRNA, per degradare l’mRNA e impedirne la traduzione in proteine. Poiché l’RNAi fa uso di molecole a doppio filamento, queste terapie sono più difficili da ottenere nelle cellule rispetto agli RNA antisenso, ma sono necessarie meno molecole perché la terapia sia efficace.

RNA aptameri

Queste terapie a RNA hanno come bersaglio le proteine. La molecola è progettata per legarsi a un sito specifico su una specifica proteina per modulare la sua funzione. Ad esempio, nel trattamento di una forma di maculopatia degenerativa legata all’età, il farmaco a RNA aptamenti si lega e blocca la funzione della proteina fattore di crescita endoteliale vascolare, portando ad una riduzione della crescita e della permeabilità dei vasi sanguigni nell’occhio.

Farmaci mRNA: non solo per i vaccini anti Covid-19

Abbiamo accennato al recente uso dei vaccini mRNA per proteggere la popolazione dal SARS-CoV-2 (che causa il Covid-19), ma gli ultimi studi hanno rivelato che che i farmaci RNA possono essere efficienti anche contro altri virus.

Come funzionano questi farmaci?

I vaccini RNA – che non alterano il DNA – introducono nel corpo umano una specifica sequenza di RNA inducendo i ribosomi a produrre una specifica proteina virale innocua, che fa sì che il sistema immunitario fornisca una forte protezione contro il virus la prossima volta che entra nell’uomo.

La differenza con i vaccini tradizionali è facile da intuire: i vaccini RNA non introducono nell’organismo né una forma inattiva e innocua del virus né piccole proteine o frammenti di proteine prodotti da un virus, per allertare il sistema immunitario e innescare così una protezione.

Il punto debole dei farmaci RNA è la loro rapida degradazione quando sono esposti a comuni sostanze chimiche o a specifici enzimi, e richiedono inoltre temperature molto basse per conservarli.

Gli RNA nella diagnostica

Secondo una ricerca sulle biopsie liquide, è possibile diagnosticare diverse malattie (fra cui malattie cardiovascolari, tumori e malattie neurodegenerative) misurando i livelli di particolari RNA.

In particolar modo i microRNA possono rilevare tumori solidi nei fluidi corporei dei malati di cancro.

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