Cercetările au arătat că ultrasunetele pot îmbunătăți absorbția catenelor de acid ribonucleic (ARN) în celulele colonului pentru a blochează producția de proteine, care favorizează inflamația. Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) și Brigham and Women’s Hospital din Boston, și-au raportat descoperirile într-un jurnal Gastroenterologie.
Capacitatea de a suprima sau de a spori producția de proteine țintă în interiorul celulelor este promițătoare tratament pentru multe boli. În lucrările anterioare, aceeași echipă a descoperit că ultrasunetele ar putea îmbunătăți livrarea medicamentelor cu molecule mici la tractul gastrointestinal.
De exemplu, pacienții cu afecțiuni gastro-intestinale, cum ar fi boala inflamatorie a intestinului, trebuie adesea să suporte un tratament care implică menținerea unei clismă în colon timp de ore, în timp ce medicamentul este absorbit în mod natural. Orice modalitate de a accelerarea procesului poate reduce semnificativ disconfortul pentru pacienții ale căror simptome includ adesea diaree și incontinență.
Noul studiu se concentrează pe utilizarea ultrasunetelor pentru a furniza acizi nucleici, cum ar fi ARN, în celule. Oamenii de știință sunt interesați să folosească ARN-ul pentru a trata boli, deoarece micile catene de ARN numite ARN scurt de interferență (siRNA) pot fi folosite pentru a tăcere a unor gene specifice.
Catenele de ARN trebuie să intre în celule pentru a-și îndeplini funcția. Acest lucru pune o problemă, deoarece sunt molecule mari – mult mai mari decât medicamentele cu molecule mici pe care echipa le testase anterior. ARN-ul este, de asemenea, degradat rapid în tractul gastrointestinal, așa cum conține sistemul digestiv abundenta de enzime sub formă de nucleaze care taie rapid orice ARN.
Prin urmare, livrarea clisma și dependența de difuzia naturală are ca rezultat trecerea minimă a ARN-ului în celule. Unii oameni de știință au încercat să depășească problema degradării ARN-ului prin ambalarea acestuia în particule sau creând rezistent la enzime forme de ARN. Cercetătorii științifici au vrut să vadă dacă metoda lor cu ultrasunete ar putea fi aplicată ARN-ului și, prin urmare, să depășească nevoia de a modifica sau încapsula ARN-ul.
După cum sa descoperit în munca lor anterioară, echipa a observat că la frecvențe joase, ultrasunetele produce un efect numit „cavitație tranzitorie” în care bule mici în lichidul din tractul gastrointestinal. Când bulele ating țesutul, ele izbucnesc, emitând jeturi minuscule care propulsează un agent în celule.
Cercetătorii au testat metoda pe șoareci de laborator cu colită, o formă de boală inflamatorie intestinală în care colonul este inflamat. Ei au folosit un siARN care a blocat producerea factorului de necroză tumorală (TNF alfa), o proteină de semnalizare celulară care favorizează inflamația.
Cercetătorii au livrat ARN-ul nemodificat în colon într-o soluție de apă printr-o clismă. În același timp, au făcut o ecografie pentru o jumătate de secundă. Șoarecii au fost tratați în acest mod timp de 6 zile.
În comparație cu șoarecii care au primit numai ARN, șoarecii care au primit și ultrasunete au arătat o reducere de șapte până la 10 ori a TNF alfa și inflamația lor a fost aproape eliminate. În plus, ARN-ul nemodificat nu a prezentat efecte secundare sau efecte adverse sub influența ultrasunetelor.
Referinte:
1. Livrarea mediată de ultrasunete a ARN la mucoasa colonică a șoarecilor vii, Carl M. Schoellhammer și colab., Gastroenterologie
2. Știri MIT. ARN-ul face o plimbare pe unde ultrasunete
3. Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC). Boala inflamatorie intestinală (IBD)
4. Medical News Today. Ultrasunetele pot îmbunătăți livrarea moleculelor de ARN pentru a trata tulburările gastrointestinale
