Что если бы черепно-мозговые впадины можно было лечить без хирургического вмешательства, непосредственно в их генетическом источнике? Итальянская исследовательская группа разработала многообещающую терапевтическую стратегию для лечения краниосиностоза — состояния, характеризующегося преждевременным сращением черепных швов у младенцев. Ключ к успеху заключается в «генном ингибиторе», вводимом с помощью наночастиц и интегрированном в 3D-печатный гидрогель , который действует локально и является минимально инвазивным.

Во многих случаях наиболее тяжелые формы краниосиностоза вызваны мутациями в гене FGFR2, который отвечает за регуляцию роста костей. При нарушении работы этого гена черепные швы окостеневают слишком рано, что препятствует нормальному развитию мозга и вызывает серьезные деформации черепа и лица, а также нарушения дыхания, слуха и зрения. В настоящее время такие состояния, как синдром Крузона , можно лечить только с помощью инвазивной хирургии, проводимой в течение нескольких месяцев жизни и повторяющейся на протяжении всего детства. Новый подход, все еще находящийся на доклинической стадии, направлен на нечто иное: коррекцию проблемы на молекулярном уровне, без серьезных хирургических вмешательств.

Группа исследователей под руководством профессора Ванды Латтанци из Католического университета Святого Сердца и кампуса Поликлиника Джемелли в Риме на протяжении многих лет работала над пониманием этих клеточных механизмов. Самым последним результатом стала разработка малых интерферирующих молекул, называемых siRNA , способных избирательно «подавлять» мутированную версию гена FGFR2.

Наночастицы, гидрогели и 3D-печать

Итальянская команда поставила перед собой вопрос о том, как доставить это генетическое решение в нужные клетки и поддерживать его эффект в течение длительного времени. Именно здесь вступают в игру нанотехнологии и 3D-печать. Во втором исследовании, опубликованном в журнале Regenerative Biomaterials, команда интегрировала siRNA в биосовместимые наночастицы PLGA (поли(молочно-гликолевая кислота)), широко используемые в медицине в качестве систем контролируемого высвобождения. Эти наночастицы включены в инъекционный гидрогель, который можно вводить чрескожно и адаптировать к костному дефекту, подлежащему лечению. Гидрогель изготавливается с помощью 3D-печати , что позволяет контролировать его геометрию. После имплантации система постепенно высвобождает подавленный ген, сохраняя свою эффективность до 20 дней и снижая активность мутированного гена до 90%.

Что касается планов научной группы на будущее, они сообщили, что потребуются исследования на животных моделях, за которыми последуют клинические испытания безопасности и эффективности на людях. Этот процесс обычно требует нескольких лет разработки и получения разрешений регулирующих органов. Если все пройдет гладко на доклиническом этапе, можно предположить, что первые клинические испытания могут начаться в течение следующих пяти лет.

Источник