吸入药物预防重症肺炎：糖分子准确地将RNA药物递送到靶细胞

过度活跃的免疫细胞往往是导致Covid-19等疾病肺部损伤的原因。研究人员已经开发出一种用于肺喷雾剂的RNA制剂，可以减缓巨噬细胞的活动。一种新的、以糖为基础的转运机制在将治疗药物运送到靶点方面特别有效。

　　

由药理学和毒理学教授Stefan Engelhardt领导的团队开发了一种名为RCS-21的基于rna的活性成分，可预防严重的肺部炎症和纤维化，即肺组织瘢痕形成，例如在SARS-CoV2感染中。

在细胞中，RCS-21阻止分子microRNA 21的活性。这种核酸，恩格尔哈特和他的团队已经研究了很长时间，是严重肺部感染中巨噬细胞过度活跃的触发因素之一。

药物附着在糖受体上

在科学杂志《自然通讯》上，研究小组现在描述了活性物质RCS-21是如何通过吸入器特别有效地传递到目标部位的。为了做到这一点，研究人员利用了巨噬细胞的一个特殊特征。这些清道夫细胞在健康的肺中也大量存在。在那里，它们尽可能快地完成消灭细菌和真菌孢子的重要任务。巨噬细胞根据入侵者表面的复杂糖分子在其他物体中识别它们的目标。“我们已经在单细胞分析中确定了相应的糖受体，一方面，巨噬细胞上最常见的受体之一，”Stefan Engelhardt说。“另一方面，从某种意义上说，受体是巨噬细胞的一个独特特征——它们几乎不会出现在其他地方。”

因此，研究小组将其活性成分与糖分子结合起来，或者更准确地说，与三甘醇结合起来。到目前为止，这种方法只用于化学上不太复杂的活性成分。对老鼠的研究得出了明确的结果。“当药物以喷雾形式施用时，巨噬细胞对活性成分的吸收明显优于没有糖分子的情况。相比之下，其他类型的细胞甚至完全排除了这些分子，”克里斯蒂娜·贝克说，她与迪帕克·拉马努贾姆共同撰写了这篇文章。

活性物质测试成功

在小鼠实验中，RCS-21确保与对照动物相比，microRNA 21减少了一半以上。治疗后纤维化和炎症也明显减少。在实验室中，用RCS-21处理感染了SARS-CoV-2冠状病毒的人肺组织样本，也可以阻止microRNA-21活性的增加。

由联邦教育和研究部资助

证明这种药物安全性的研究已经在进行中，第一次人体临床试验的目标是在2024年。责任在于TUM的子公司RNATICS。2021年，这家初创公司从德国联邦教育和研究部(BMBF)获得了约700万欧元的资金，用于支持该药物的开发。

RNATICS联合创始人Stefan Engelhardt看到了甘露糖技术的巨大潜力:“我们能够证明基于核酸的活性物质可以以非常有针对性的方式使用，至少在肺部。这项技术为开发基于rna的新型药物开辟了广阔的领域。我预计未来几年这个领域会发生很多事情。”

Journal Reference:

1. Christina Beck, Deepak Ramanujam, Paula Vaccarello, Florenc Widenmeyer, Martin Feuerherd, Cho-Chin Cheng, Anton Bomhard, Tatiana Abikeeva, Julia Schädler, Jan-Peter Sperhake, Matthias Graw, Seyer Safi, Hans Hoffmann, Claudia A. Staab-Weijnitz, Roland Rad, Ulrike Protzer, Thomas Frischmuth, Stefan Engelhardt. Trimannose-coupled antimiR-21 for macrophage-targeted inhalation treatment of acute inflammatory lung damage. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-40185-1