Spinalna mišićna atrofija ili SMA je vodeći genetski uzrok smrti novorođenčadi. Pre manje od jedne decenije, profesor iz Cold Spring Harbor Laboratorije (CSHL) Adrian Krainer pokazao je da se ova brutalna bolest može lečiti podešavanjem procesa koji se zove RNA spajanje. Ovaj napredak je rezultirao Spinrazom, prvim efikasnim tretmanom za SMA. Takođe je otvorio novu granicu u razvoju lekova.
Sada, istraživanje CSHL-a moglo bi još više da potisne lekove za spajanje RNK. Vanredni profesor CSHL-a Justin Kinnei, Krainer i postdoc Iuma Ishigami su shvatili zašto neki lekovi zasnovani na spajanju imaju tendenciju da rade bolje od drugih.
Spajanje RNK određuje koji segmenti gena se koriste za izgradnju proteina. Krainer je dizajnirao Spinrazu da se nalazi na tačno mestu gde bi lek modifikovao proizvodnju specifičnog proteina koji je potreban pacijentima sa SMA. Nisu svi lekovi koji modifikuju spajanje tako namerno konstruisani. Utvrđeno je da neki menjaju spajanje RNK, a da naučnici nisu u potpunosti razumeli kako. To važi za nedavno odobren SMA lek, risdiplam.
Laboratorije Kinnei i Krainer analizirale su interakcije risdiplama sa RNK da bi bolje razumele kako ovaj lek funkcioniše. Takođe su ispitali interakciju RNK sa drugim lekom, branaplamom. Istraživači su izmerili efekte lekova na spajanje kroz genom i na stotine varijacija njihovih predviđenih ciljeva. Odatle su modelirali kako svaki lek identifikuje svoje mete među svim RNK unutar ćelije.
I risdiplam i branaplam menjaju spajanje RNK da bi generisali protein potreban za lečenje SMA. Međutim, istraživači su otkrili da je risdiplam specifičniji. Njihovi kvantitativni modeli objašnjavaju kako. Najjednostavnije rečeno, branaplam se vezuje za RNK na dva različita načina – dok se risdiplam vezuje samo na jedan način. Ovo otkriće moglo bi pomoći istraživačima da promene hemijsku strukturu branaplama kako bi jednog dana mogao da leči Hantingtonovu bolest – fatalni, trenutno neizlečivi neurodegenerativni poremećaj.
Istraživači su takođe pronašli nešto drugo. Kombinovanje lekova koji modifikuju spajanje koji ciljaju na isti segment gena na različite načine obično ima veći efekat nego bilo koji lek pojedinačno.
„Dobijate sinergijske interakcije“, objašnjava Kinnei. „Otkrili smo da je sinergija opšte svojstvo lekova koji modifikuju spajanje. Ovo bi moglo da pruži osnovu za korišćenje koktela sa lekovima umesto pojedinačnih lekova.“
Nalaz bi mogao pomoći istraživačima da identifikuju kombinacije lekova sa potencijalom da poboljšaju ishode pacijenata. A to bi moglo dovesti do novih terapijskih strategija za SMA i druge bolesti. Na primer, Krainer laboratorija je nedavno istražila spajanje RNK kod raka pankreasa.
„Naša nova studija pruža uvid u delovanje i specifičnost lekova koji modifikuju spajanje“, kaže Krainer. „Ovo bi trebalo da olakša razvoj efikasnijih lekova i kombinacija lekova za različite bolesti.“
