מנגנון סלולרי מפתח המשפיע על תפקוד חיסוני ה-mRNA שנחשף
חקר חיסוני mRNA במכון למדע בסיסי
צוות חוקרים בראשותו של ד"ר קים ו. נרי, מנהל המרכז לחקר RNA במכון למדע בסיסי (IBS), חשף מנגנון סלולרי מפתח המשפיע על תפקודם של חיסוני mRNA וטיפול רפואי. המחקר שפורסם בכתב העת המדעי Science מספק הבנה מקיפה של תהליך העברת החיסונים והשפעתם על תאים, ותורם להתפתחות חיסונים יעילים יותר וטיפולים מבוססי RNA.
תפקידו של RNA של Messenger (mRNA)
RNA של Messenger (mRNA) הוא התוכנית הגנטית המנחה את התאים לייצר חלבונים. הוא משמעותי במיוחד בחיסונים מבוססי mRNA, כגון החיסונים נגד COVID-19, ובעל פוטנציאל רב כטיפול במחלות כמו סרטן והפרעות גנטיות.
מנגנונים טבעיים של הגנה
כאשר mRNA זרים, כגון אלה המצויים בחיסונים, נכנסים לתוך תאים, עליהם להתחמק ממנגנוני ההגנה הטבעיים של הגוף כדי להיות יעילים. עד כה, המנגנונים המעורבים בהעברת ה-mRNA לא היו מובנים לחלוטין. צוות המחקר השתמש בשיטת נוקאאוט מבוססת CRISPR כדי לזהות את הגורמים הסלולריים המעורבים בכניסת ה-mRNA לתאים.
זיהוי הגורמים העיקריים
במחקר זוהו שלושה גורמים מרכזיים המאפשרים את ספיגת ה-mRNAs האקסוגניים:
- ההפרן סולפט (HSPG) – גליקופרוטאין על פני התא, המגביר את כניסת ה-LNPs (חלקיקי שומנים ננו) לתוך התא.
- V-ATPase – משאבת פרוטון באנדוזום המחמיצה שלפוחיות ומאפשרת שחרור של ה-mRNA לציטופלזמה.
- TRIM25 – חלבון המעורב במנגנוני ההגנה הסלולריים, המזהה ומפחית את פעילות ה-mRNA האקסוגני.
הצלחה במניעת גילוי mRNA
המחקר גילה כי מולקולות mRNA המכילות שינוי בשם N1-methylpseudouridine (M1ψ) יכולות להתחמק מגילוי על ידי TRIM25. שינוי זה מונע את ההיקשרות של TRIM25 ל-mRNA, ובכך משפר את יציבותו ויעילותו של החיסון.
תפקיד יוני הפרוטון
המחקר הדגיש גם את תפקידם של יוני הפרוטון בתהליך. כאשר ה-LNPs מפרים את הממברנה האנדוזומלית, משתחררים יוני פרוטון לציטופלזמה, אשר מאקטבים את TRIM25. יוני הפרוטון פועלים כמולקולות איתות חיסוניות ומזעיקים את התגובה ההגנתית.
משמעות הממצאים
ד"ר קים ו. נרי ציין כי ההבנה של תהליכים אלו חיונית כדי לשפר את טיפולי ה-mRNA. הוא הדגיש כי "עלינו למצוא דרכים לעקוף את מנגנוני ההגנה הסלולריים ולרתום את המערכת האנדוזומלית ביעילות."
מחקר זה, אשר פורסם ב-Science ב-3 באפריל, מציע מסגרת חדשה לפיתוח טיפולים מבוססי RNA, ומדגיש את החשיבות של התערבות מוקדמת בפיתוח חיסונים ותכשירים רפואיים יעילים