Door mRNA te verpakken in een menselijk eiwit wordt het bezorgen daarvan naar cellen in specifieke organen een stuk makkelijker. Hierdoor kan mRNA worden ingezet voor een breder scala aan ziektes, van erfelijke aandoeningen tot auto-immuunziektes en kanker.
‘Dit eiwit kun je vinden in de bloedbaan’, zegt Feng Zhang, een onderzoeker aan het Howard Hughes Medical Institute. ‘We denken dat het niet immunogeen is.’ Dat betekent dat het eiwit geen immuunreactie opwekt in het lichaam. Hierdoor kun je mensen meerdere doses geven van dezelfde behandeling.
Het succes van de coronavaccins laat de mogelijkheden van de mRNA-aanpak zien. Het produceren van eiwitten in fabriek is moeilijk en duur. In plaats daarvan bezorg je genen en laat je het harde werk om eiwitten te maken aan het lichaam over. De mRNA-moleculen zijn kopieën van genen die niet worden ingebouwd in de genomen van de cellen en na een paar dagen worden afgebroken. Het effect is dus tijdelijk.
‘De mooiste dingen ontdek je door er niet specifiek naar te zoeken’
Medisch bioloog Yvette van Kooyk wil het immuunsysteem leren kankercellen aan te vallen door hun suikerjas-vermomming weg te knippen.
Nanodeeltjes
Maar ook het bezorgen van genen naar cellen zorgt voor problemen. Eén mogelijke oplossing is om het mRNA te verpakken in het omhulsel van een virus. Maar het afweersysteem reageert op het virus, waardoor meerdere doses voor één persoon uitgesloten zijn.
In de mRNA-vaccins tegen corona van BioNTech/Pfizer en Moderna is het mRNA in plaats daarvan verpakt in vetdruppeltjes, die direct in de armspieren worden geïnjecteerd. Deze vetdruppeltjes, ook wel lipide nanodeeltjes genoemd, wekken geen immuunreactie op. Maar als je ze injecteert in de bloedbaan, breekt de lever ze binnen een halfuur af. Handig voor het behandelen van eiwittekorten in de lever, minder ideaal als je een hersen- of hartaandoening wilt behandelen.
Geen immuunreactie
De methode van Zhang en zijn collega’s combineert nu de voordelen van beide aanpakken. Zij laten zien dat mRNA-moleculen verpakt kunnen worden in een menselijk eiwit met de naam PEG10, dat virusachtige deeltjes vormt. Oorspronkelijk komt PEG10 van een genetische parasiet, een retrotransposon, maar het eiwit is vroeg in de evolutie overgenomen door zoogdieren en speelt nu een belangrijke rol in de ontwikkeling van de placenta.
Je kunt de virusachtige deeltjes naar de juiste plek sturen door verschillende eiwitvlaggetjes op de buitenkant van de deeltjes te plaatsen. Hierdoor zijn de mRNA-moleculen in staat om elk mogelijk celtype te bereiken.
Het team heeft onder andere laten zien dat de methode mRNA-moleculen bij menselijke cellen kan bezorgen die de genetische code voor CRISPR-genbewerking bevatten. Er is nog veel verbetering nodig, zegt Zhang, en het is cruciaal dat we bevestigen dat er geen immuunreactie optreedt.
