Intratumorski elektroprenos mRNA: vzpostavitev metode in predklinični dokaz koncepta

Intratumorska imunoterapija je obetavna strategija za povečanje biološke dostopnosti zdravil in situ, ob hkratnih manjših sistemskih stranskih učinkih. Med danes najsodobnejša zdravila sodijo molekule mRNA, ki so bile preizkušena tudi za zdravljenje raka. Molekule mRNA imajo več prednosti v primerjavi z virusnimi zdravili, genskimi terapijami z DNA in proteini. Vendar je bil uspešen prenos genskih terapij z mRNA v kliniko omejen zaradi nezadostnega razumevanja kinetike izražanja mRNA in razmeroma kratkega trajanja proizvodnje proteinov, zaradi česar je potrebno večkratno odmerjanje. Za povečanje izražanja proteinov so bile uporabljene trans-pomnožujoče mRNA, ki so se v kliničnih študijah izkazale za varne. Dosegle so primerljiv učinek kot mRNA ob manjšem odmerku RNA. Kinetika izražanja terapevtskih mRNA se razlikuje tudi glede na strategijo dostave. Med tehnologijami, ki se uporabljajo za dostavo mRNA, sta se kot varni in učinkoviti izkazali dostava z lipidnimi nanodelci in elektroporacija. V nasprotju s pogosto uporabljeno elektroporacijo celic je bil intratumorski elektroprenos gole mRNA (elektroporacija tumorjev in vivo) raziskan le v eni študiji. Zato smo ugotovili, da je še veliko prostora za izboljšave, in menimo, da bi lahko elektroporacijo izkoristili kot dostavno metodo za intratumorsko imunoterapijo z mRNA. Po našem vedenju je to prvič, da bo intratumorski elektroprenos golih trans-pomnožujočih mRNA raziskan in vivo. Projekt bo zapolnil vrzel med dvema tehnologijama: mRNA in elektroporacijo tumorjev in vivo. Trije cilji projekta so: 1) optimizirati intratumorski elektroprenos mRNA za dostavo molekul mRNA in vivo; 2) raziskati farmakokinetiko, toksičnost, toleranco in imunogenost elektroprenosa mRNA in vivo z ali brez pomnoževanja mRNA; 3) raziskati lokalne in sistemske imunološke protitumorske učinke dvojnega elektroprenosa mRNA in vivo. Natančneje, oblikovali bomo najsodobnejše reporterske molekule mRNA, optimizirali parametre električnih pulzov in raziskali učinkovitost transfekcije v in vitro in in vivo okolju, farmakokinetiko, toksičnost, toleranco ter imunogenost. Pričakujemo večjo učinkovitost in varnost elektroprenosa mRNA v primerjavi z elektroprenosom plazmidov, ki ju bomo ocenili z uporabo najsodobnejših metod, kot sta slikanje in vivo in kapljični digitalni PCR. Poleg tega bi imunostimulacija imunološko hladnega melanoma B16F10 z intratumorskim elektroprenosom MHC-I mRNA in aPD-L1 mRNA , samim ali v kombinaciji z mRNA, ki kodira replikazo, služilo kot predklinični dokaz koncepta. Rezultati projekta bodo tako utrli pot za prenos intratumorskega elektroprenosa mRNA v klinično testiranje in razširili nabor terapevtskih pristopov na osnovi mRNA v onkologiji.