Przełomowe odkrycie naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego otwiera drogę do nowych metod leczenia zwłóknienia narządów

Eksperci z Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ) pracują nad rozwinięciem innowacyjnej terapii, która mogłaby w przyszłości skutecznie leczyć zwłóknienia narządów. Kluczem do sukcesu są pęcherzyki zewnątrzkomórkowe – drobne nanostruktury produkowane przez komórki różnorodnych organizmów. Badania naukowców z UJ dowodzą, że te miniaturowe struktury mogą stać się potężnym narzędziem w terapii.

W składzie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych, które są naturalnym produktem procesów biologicznych, znajduje się bogaty zestaw bioaktywnych substancji. W obrębie podwójnej błony lipidowej kryją się biomolekuły, które na wiele sposobów oddziałują na inne komórki organizmu. Grupa badaczy pod przewodnictwem dr n. med. Sylwii Bobis-Wozowicz z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ odkryła, że mikro RNA zawarte w pęcherzykach zewnątrzkomórkowych mają silne właściwości przeciwzwłóknieniowe.

Badania in vitro i in vivo przeprowadzone przez zespół dr Sylwii Bobis-Wozowicz wykazały, że podanie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych prowadziło do znaczącej redukcji lub całkowitego zaniku białek powodujących zwłóknienia. Naukowcy obserwowali, że u niektórych badanych zwierząt zwłóknienie w sercu zanikło już po dwóch tygodniach, mimo stymulacji czynnikiem powodującym zwłóknienie.

Naukowcy z UJ są zdania, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mogą stanowić podstawę do opracowania nowej terapii zwłóknienia narządów. Wymaga to jednak przeprowadzenia dodatkowych badań przedklinicznych. Zespół naukowy jest otwarty na współpracę z sektorem farmaceutycznym i biotechnologicznym w dalszym doskonaleniu tej technologii i jej wprowadzaniu na rynek.

Zespół dr Sylwii Bobis-Wozowicz zidentyfikował konkretne cząsteczki mikro RNA, które mają właściwości przeciwzwłóknieniowe. Działają one jako inhibitory procesów zwłóknieniowych, hamując produkcję specyficznych białek prowadzących do zwłóknień, co oznacza, że mogą zahamować rozwój tej choroby. Co ciekawe, zidentyfikowane biomolekuły mikro RNA są skuteczne w leczeniu zwłóknienia różnych narządów – serca, płuc, trzustki i wątroby.

Aby rozpocząć terapię opartą na pęcherzykach EVs, konieczne jest ich wyizolowanie. Można je pozyskać z hodowli indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC). Proces ten wymaga pobrania komórek od pacjenta, przeprogramowania ich do formy iPSC za pomocą specjalnych procedur laboratoryjnych, a następnie hodowania w odpowiednich warunkach fizjologicznych. Pęcherzyki można później podać dożylnie lub umieścić w hydrożelu hialuronowym, który jest neutralny dla organizmu.

Naukowcy z UJ odkryli, że hodowanie komórek pluripotencjalnych w warunkach fizjologicznej hipoksji – czyli przy obniżonym stężeniu tlenu – daje lepsze wyniki. Pęcherzyki uzyskane w ten sposób mają znacznie silniejsze właściwości terapeutyczne.

Przygotowanie preparatu leczniczego według opisanego procesu trwa około dwóch miesięcy. Materiał do hodowli jest pobierany od tego samego pacjenta, który później otrzymuje uzyskane pęcherzyki zewnątrzkomórkowe. Jednak badania dowodzą, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe nie są immunogenne, co sugeruje, że materiał leczniczy może pochodzić od różnych dawców. Wydaje się więc możliwe wdrożenie produkcji uniwersalnego leku na większą skalę.

Naukowcy podkreślają, że terapia oparta na pęcherzykach zewnątrzkomórkowych ma na celu hamowanie procesów zwłóknieniowych, a nie rozpuszczanie już istniejących zwłóknieniowych złogów kolagenowych. Nie zaobserwowano żadnych skutków ubocznych wynikających z podawania pęcherzyków zewnątrzkomórkowych do organizmu.