mRNA疗法能修复实验动物受损心脏?!

发布日期:
2022-02-11

每年,全球有数十万人死于心肌纤维化导致的疾病。但是目前,针对心肌纤维化的疗法非常有限。在最新一期《科学》杂志的封面文章中,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究团队创新性地利用一次mRNA注射,在患心衰的小鼠体内实现CAR-T治疗,成功修复了小鼠心脏的功能。这一研究出现在加上新冠疫情影响, mRNA药物将会在近年来迅速增长,预计到2035年,mRNA药物市场规模将攀升到230亿美元。



mRNA疗法能修复实验动物受损心脏?!

mRNA疗法能修复实验动物受损心脏?!



早期疗法存在严重缺陷




2019年,Epstein博士与合作者就发现CAR-T可用于攻击过度活跃的心肌成纤维细胞,重建心衰小鼠的心脏功能。然而,这种CAR-T细胞疗法在治疗心脏纤维化相关疾病时,有一个严重缺陷:因为成纤维细胞在人体内有着重要功能,尤其是在伤口愈合方面。

而体外重编程的CAR-T细胞疗法一经输入人体,能够在人体内存在数月乃至数年时间,从而长时间抑制成纤维细胞并损害伤口愈合等功能。因此,需要开发一种更加可控、效果持续时间更短的技术。


mRNA技术可使CAR-T疗法瞬时可控




Epstein博士与合作者设计了一种技术,用于更临时和可控且程序上更简单的 CAR -T 细胞疗法。他们设计了编码 T 细胞受体的 mRNA,该受体靶向活化的成纤维细胞,并将 mRNA 封装在微小的气泡状脂质纳米粒子 (LNP) 中,这些纳米粒子本身被 T 细胞上的分子所覆盖。

注射到小鼠体内,封装的 mRNA 分子被 T 细胞吸收,并作为产生成纤维细胞靶向受体的模板,有效地重新编程 T 细胞以攻击活化的成纤维细胞。然而,这种重新编程是非常暂时的。mRNA 并没有整合到 T 细胞 DNA中,在 T 细胞内仅存活几天——之后 T 细胞恢复正常,不再靶向成纤维细胞。

mRNA疗法能修复实验动物受损心脏?!

尽管活动持续时间很短,但在模拟心力衰竭的小鼠中注射 mRNA 成功地重新编程了大量小鼠 T 细胞,导致动物心脏纤维化显着减少,并恢复了大部分正常的心脏大小和功能,治疗后一周没有持续的抗成纤维细胞 T 细胞活性的证据。


mRNA疗法更具优势




现有的CAR-T疗法,都需要从患者体内抽取血液,用以在体外对T细胞进行改造。而这种新的mRNA疗法可以暂时将人体本身变成一个制造嵌合抗原受体(CAR)的工厂,对T细胞进行基因编程,使其成为有功能的CAR-T细胞。CAR-T细胞被赋予了特异性,可以靶向成纤维细胞活化蛋白(FAP),攻击活化成纤维细胞。这一mRNA疗法省略了“取出T细胞”的过程,仅需一次注射,就能直接在体内完成CAR-T细胞疗法,省事又省钱。


传统 CAR-T 疗法需要大规模的制造基础设施和高成本的试剂。无需将 T 细胞扩展到体外,基于纳米颗粒的mRNA 疗法可以提供更具可扩展性、更经济的替代方案。


mRNA药物市场规模预计未来突破230亿美元




全球CAR-T市场仍处于早阶段、高增速时期,mRNA技术助力驱动将开拓更大市场。研究统计,截至2021年4月16日,全球在研细胞疗法共计2073项,其中CART细胞疗法1164项,对比2020年同期增加299项,涨幅34.6%。

根据预测,受新冠疫情驱动,mRNA药物治疗将在近年迎来快速增长期。到2035年,mRNA药物市场规模将攀升到230亿美元,其中新冠疫苗的比例下降到22%,其他感染性疾病mRNA疫苗比例占到30%,治疗性疫苗比例32%,治疗性mRNA药物比例16%。

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