MicroRNA (miRNA) là một nhóm các phân tử microRNA không mã hóa có chiều dài khoảng 20-25 nucleotide, có khả năng ức chế biểu hiện gen sau phiên mã của chúng bằng cách liên kết với mRNA của gen đích. Cơ chế này có thể điều chỉnh một loạt các quá trình sinh học, bao gồm biệt hóa tế bào, tăng sinh, apoptosis, v.v., và do đó đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển, ung thư, bệnh tim mạch và các bệnh thoái hóa thần kinh. Kể từ khi phát hiện ra miRNA, vai trò quan trọng của chúng trong điều hòa gen đã tạo ra sự quan tâm nghiên cứu lớn.

Cơ chế sản xuất và điều khiển miRNA^【1】

Trong lĩnh vực liệu pháp gen, miRNA đã cho thấy tiềm năng rộng lớn như một yếu tố điều hòa gen tự nhiên. Hiện nay, việc sử dụng miRNA trong liệu pháp gen chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực sau:

1. Điều trị ung thư

miRNA có liên quan đến sự khởi đầu và phát triển của nhiều loại ung thư. Do nhiều bệnh ung thư, mức độ biểu hiện microRNA cụ thể là bất thường, chẳng hạn nhưBệnh bạch cầu lymphocytic mãn tínhThiếu miR-15 và miR-16 trong CLL. Sự vắng mặt của các miRNA này được cho là nguyên nhân chính cho sự phát triển của CLL.^【2】Các nhà khoa học đang nghiên cứu sử dụng miRNA để khôi phục biểu hiện gen bình thường và ngăn chặn sự phát triển của khối u. Ví dụ, một số miRNA ức chế khối u có thể được đưa trở lại các tế bào khối u thông qua liệu pháp gen, ức chế sự nhân lên và di căn của các tế bào ung thư. Mặt khác, một số miRNA thúc đẩy sự phát triển của khối u có thể bị ức chế cụ thể để giảm tác dụng gây bệnh của chúng.

2. Bệnh tim mạch

Trong điều trị bệnh tim mạch, triển vọng ứng dụng miRNA cũng được quan tâm rộng rãi. Ví dụ, miRNA-21 có liên quan đến quy định xơ hóa tim và ức chế miRNA này có thể làm chậm sự tiến triển của bệnh tim.^【3】. Bằng cách điều chỉnh miRNA liên quan đến chức năng tim, hy vọng sẽ phát triển các lựa chọn điều trị nhắm mục tiêu hơn để sửa chữa các mô tim bị tổn thương.

3. Bệnh thoái hóa thần kinh

Trong bệnh Parkinson,Bệnh AlzheimerTrong các bệnh thoái hóa thần kinh như (AD), biểu hiện miRNA thường bất thường. Nghiên cứu cho thấy miRNA cụ thể có khả năng điều chỉnh sự sống còn và tái tạo tế bào thần kinh, rối loạn chức năng của một loạt miRNA với sự lắng đọng beta-amyloid, phosphoryl hóa quá mức protein tau, rối loạn chức năng khớp thần kinh và ADTự thực tế bào thần kinh/apoptosis có liên quan đến các hiện tượng như miRNA có tiềm năng làm dấu hiệu sinh học AD^【4】Việc kiểm soát miRNA thông qua liệu pháp gen có thể cung cấp những ý tưởng mới trong việc điều trị các rối loạn thần kinh.

Mặc dù miRNA đã cho thấy tiềm năng rộng lớn trong liệu pháp gen, việc phân phối hiệu quả của nó vẫn là một trong những thách thức lớn. MiRNA cần được vận chuyển ổn định và hiệu quả đến các tế bào đích mà không bị phân hủy trong máu hoặc các môi trường khác trong cơ thể. Để giải quyết vấn đề này,Các nhà khoa học đang nghiên cứu các kỹ thuật phân phối khác nhau, bao gồm liposome, các hạt nano polymer, exosome và nhiều hơn nữa. Các hạt nano, như một tàu sân bay phân phối thuốc, trở thành một loại thuốc do những ưu điểm của kích thước nhỏ, khả năng sửa đổi mạnh mẽ và nhắm mục tiêu tốt, v.v.VớiPhương thức giao hàng tương lai.

1. Y tế cá nhân

Các túi ngoại bào như exosome mang các phân tử sinh học như protein, lipid, RNA và có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh biểu hiện gen, điều hòa miễn dịch và các bệnh về hệ thần kinh, trong khi miRNA mang trong đó đóng một vai trò quan trọng trong giao tiếp tế bào, đặc biệt là trong vi môi trường khối u. miRNA có thể phản ánh trạng thái cụ thể của tế bào và do đó hoạt động như một dấu ấn sinh học của bệnh để chẩn đoán và điều trị cá nhân. Bằng cách tinh chế dịch cơ thể của bệnh nhân và phân tích, mô tả, dựa trên những thay đổi trong phổ biểu hiện miRNA của bệnh nhân, các bác sĩ có thể phát triển các lựa chọn điều trị nhắm mục tiêu, cung cấp các công cụ mới để chẩn đoán chính xác, giúp các bác sĩ lâm sàng nhanh chóng đưa ra quyết định điều trị nhắm mục tiêu.

2. Phân phối hạt nano

miRNA hoạt động như một công cụ tự nhiên để điều hòa gen và được coi là một liệu pháp genVớiMột trong những phân tử tiềm năng. Đóng gói các mRNA cụ thể trong các hệ thống phân phối như các hạt nano đảm bảo sự vận chuyển ổn định của chúng trong cơ thể và đến các tế bào đích một cách hiệu quả. Ví dụ, trong điều trị ung thư, sự phát triển khối u bị ức chế bằng cách cung cấp miRNA hoặc chức năng tế bào bình thường được khôi phục. Bằng cách kết hợp với công nghệ nano, hệ thống phân phối thuốc có thể cải thiện đáng kể khả năng nhắm mục tiêu và dược lực của miRNA.Đặc tính hạt nano có thể giúp phân tích chi tiết các chất mang hạt nano này, do đó cải thiện độ chính xác và hiệu quả của liệu pháp, chẳng hạn như hệ thống phân tích hạt nano NanoCoulter dựa trên các nguyên tắc kỹ thuật RPS, có thể mô tả chính xác kích thước, nồng độ và tiềm năng của các chất mang kích thước nano này như túi ngoài tế bào, liposome, LNPs, v.v., đảm bảo tính đồng nhất và ổn định của mỗi lô chất mang^【5,6,7】。

3. Liệu pháp kết hợp

Kết hợp miRNA với các liệu pháp khác, chẳng hạn như hóa trị, liệu pháp miễn dịch, v.v., có thể tăng cường hiệu quả điều trị. Ví dụ, tăng độ nhạy của thuốc hóa trị bằng cách điều chỉnh phản ứng miễn dịch hoặc ức chế sự gia tăng khối u, do đó tăng hiệu quả.

miRNA có tiềm năng to lớn trong liệu pháp gen, và những khám phá và ứng dụng của nó mở ra những cơ hội mới cho y học chính xác. Mặc dù những thách thức như phân phối và ổn định điều trị hiện đang phải đối mặt, triển vọng cho việc sử dụng miRNA trong y học cá nhân hóa trong tương lai chắc chắn là sáng sủa khi công nghệ tiến bộ và nghiên cứu sâu hơn.