Терапия ASO 2/3: как это работает на молекулярном уровне

От гена к белку: нормальный путь

Чтобы понять суть терапии АСО, необходимо сначала понять, как наши клетки производят белки. Всё начинается в ядре с ДНК, нашей постоянной «книги рецептов». Когда клетке нужен белок, она не считывает ДНК напрямую. Она создаёт временную копию, называемую матричной РНК (мРНК), подобно фотокопированию рецепта, чтобы взять его с собой на кухню.

Между ДНК и мРНК происходит сплайсинг: клетка вырезает ненужные части (интроны) и сохраняет полезные (экзоны). Это похоже на монтаж видео: оставляем интересные моменты, удаляем остальное. В конце концов, мРНК транслируется в белок, который и выполняет основную работу в клетке.

Три стратегии ASO

🟣 Блок перевода

ASO связывается с мРНК и предотвращает ее считывание.

Результат: уменьшение или отсутствие выработки белка. Полезно, если мутировавший белок токсичен.

🟠 Изменить сплайсинг

ASO может маскировать или выявлять определённые последовательности, изменяя порядок включения или исключения экзонов. В результате получается модифицированный, но частично функциональный белок.

Два подхода:

Пропуск экзона: принудительное исключение проблемного экзона для создания более короткого, но функционального белка.

Пример мышечной дистрофии Дюшенна: пропустить мутировавший экзон, чтобы получить укороченный, но пригодный к использованию дистрофин

Включение экзона: принудительное включение полезного экзона, который обычно пропускается.

Пример Spinraza (SMA): модификация сплайсинга гена SMN2 с включением экзона 7 для получения более функционального белка

🟢 Разрушить мРНК

АСО использует фермент (РНКазу H), который полностью разрушает мРНК. Радикальный подход к устранению токсичного белка.

Технические проблемы

Доставка : АСО должны достичь нужных клеток. В случае головного мозга – интратекальная инъекция непосредственно в спинномозговую жидкость.

Специфичность : риск связывания с другими подобными мРНК. Исследователи разрабатывают очень точные последовательности и проводят тщательное тестирование.

Продолжительность действия : АСО со временем разрушаются. После начальной фазы инъекции препарата Спинраза требуют повторных инъекций каждые 4 месяца в течение всей жизни.

Что необходимо для разработки терапии ASO

Предпосылки:

🟢 Знать точную последовательность генов

🔴 Понять механизм: приобретение или потеря функции?

🔴 Определите соответствующие сайты сплайсинга

🔴 Иметь клеточные и животные модели для тестирования

🔴 Узнайте, какие ткани поражены

А что насчет LMBRD2?

Что у нас есть:

🟢 Последовательность гена

Чего нам не хватает:

🔴 Функция белка LMBRD2

🔴 Механизм: приобретение или потеря функции?

🔴 Надежные клеточные/животные модели

🔴 Понимание пораженных тканей

Почему это блокирует? Не зная механизма, невозможно выбрать правильную стратегию ASO. Потеря функции ≠ приобретение функции = совершенно разные стратегии.

Почему мы не застряли навсегда: Современные технологии, такие как секвенирование РНК, CRISPR-скрининг и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), ускоряют поиск ответов на эти вопросы. Этап фундаментальных исследований, который раньше занимал десятилетия, теперь может продвигаться гораздо быстрее.

Другие терапевтические варианты

ASO — это всего лишь один из инструментов:

🟣 Генная терапия → Доставка функциональной копии гена (при потере функции)

🟠 Малые молекулы → Классические препараты, более простое применение

🔵 CRISPR → Непосредственное исправление мутации в ДНК (все еще в разработке)

🟢 Альтернативные методы лечения → Если мы понимаем, чего не хватает, предлагаем это по-другому

Заключение

АСО перехватывают информационную РНК, чтобы изменить синтез белка. Это мощный метод, но он требует точного понимания биологии заболевания. Для LMBRD2 фундаментальные исследования остаются приоритетом: понимание функции гена, механизмов мутаций и поражённых тканей. Только тогда мы сможем оценить, являются ли АСО подходящим подходом. Эти фундаментальные исследования — не пустая трата времени: это фундамент, на котором будет строиться любое будущее лечение.