Одна из самых серьезных проблем, с которой сталкиваются ученые, заключается в создании инъекционных лекарств в форме таблеток для перорального приема. Обычно пероральные препараты неэффективны, поскольку не выдерживают агрессивной среды желудочно-кишечного тракта, что приводит к низкой биодоступности — способности лекарства усваиваться и оказывать лечебное воздействие на организм. К классу лекарств, которые можно вводить только инъекционно, относятся РНК-препараты. Используя молекулы на основе РНК, эти лекарства влияют на экспрессию и активность целевых молекул, регулируя биологические процессы для лечения или профилактики конкретного заболевания. РНК-терапия позволяет бороться с болезнями, при которых традиционные лекарства неэффективны.

Новое исследование Королевского колледжа Лондона показало, что биологические наночастицы в коровьем молоке, внеклеточные везикулы, могут быть способом перорального введения РНК-терапии. Внеклеточные везикулы выступают посредниками в общении между клетками. Их можно сравнить с почтовыми коробками для доставки грузов на дальние расстояния к клеткам-адресатам. Эти грузы могут представлять собой белки, липиды, нуклеиновые кислоты, в том числе РНК. Внеклеточные везикулы окружены защитной липидной оболочкой, что позволяет им преодолевать биологические барьеры.

Исследователи решили выяснить, можно ли использовать внеклеточные везикулы, выделенные из коровьего молока, для доставки лекарств в проблемный желудочно-кишечный тракт. Ранее уже изучался терапевтический потенциал молочных внеклеточных везикул при лечении синдрома раздраженного кишечника на моделях мышей.

С помощью реалистичных органоидных моделей человеческого кишечника ученые подтвердили, что внеклеточные везикулы из молока способны преодолевать стенку кишечника.

Затем исследователи нагрузили эти везикулы молекулами РНК под названием anti-TNF-α. Они противодействуют белку TNF-α — одному из ключевых медиаторов воспалительного процесса в кишечнике, который играет важную роль в развитии воспалительного заболевания кишечника. Лечение уменьшило длину основного участка воспаления толстой кишки у крыс по сравнению с контрольной группой.

Заметное улучшение внешнего вида толстой кишки в группе, получавшей лечение, позволило предположить, что внеклеточные везикулы успешно доставляют функциональный груз РНК против TNF-α, тем самым уменьшая воспаление и способствуя восстановлению стенки толстой кишки. Хотя в исследовании рассматривалось только влияние везикул, нагруженных РНК, на воспалительное заболевание кишечника, их можно использовать для лечения многих заболеваний, включая болезни сердца и диабет, с использованием пероральных препаратов.

Более того, поскольку многие люди уже регулярно подвергаются воздействию внеклеточных везикул коровьего молока, они вряд ли вызовут неблагоприятный иммунный ответ, в отличие от синтетических наночастиц, которые в настоящее время используются для доставки РНК-терапии путем инъекции.