Синтетические молекулы малых интерферирующих РНК специфически подавляют экспрессию генов провоспалительных цитокинов (IL-25 и TSLP) в экспериментах in vitro

Аллергический ринит (АР) – воспалительное заболевание верхних дыхательных путей (слизистой оболочки носовой полости). От АР в мире страдают до 40% населения, в Российской Федерации заболеваемость находится на уровне 18-30% в зависимости от региона. Несмотря на то, что АР не является тяжелой патологией, он наносит значительный экономический ущерб. Другая опасность этого заболевания состоит в том, что в 40% случаев у пациентов с АР впоследствии развивается более тяжелая инвалидизирующая патология – БА. Широкая распространенность и значительные экономические потери, обусловленные АР, определяют значимость разработки новых способов профилактики и контроля данного заболевания, так как существующих способов лечения недостаточно. Однако поиск новых способов терапии невозможен без детального изучения молекулярных механизмов патогенеза АР. Длительное время считалось, что данное аллерговоспаление формируется по Th2-зависимому механизму c участием Th2-лимфоцитов, В-клеток и эозинофилов и выделяемых ими провоспалительных цитокинов: IL-4, IL-5 и IL-13. Однако на данный момент накоплены экспериментальные доказательства участия эпителиальных клеток респираторного тракта и выделяемых ими провоспалительных цитокинов (IL-25, IL-33 и TSLP) в патогенезе АР и БА. Было показано, что IL-25 индуцирует выработку IL-4, IL-5 и IL-13, направляя иммунный ответ по Th2-типу. При этом мыши с инактивированным IL-25 практически не развивают Th2-иммунный ответ. Инактивация IL-33 значительно снижает уровень воспаления (опосредованного эозинофилами) респираторного тракта. Мыши, нокаутные по рецептору цитокина TSLP, не развивали назальную гиперреактивность в ответ на аллерген, однако уровень воспаления слизистой оболочки носа оставался высоким. Сейчас активно ведутся работы по созданию новых лекарственных средств, способных специфично блокировать активность перечисленных цитокинов; прежде всего лекарственных средств на основе нейтрализующих моноклональных антител. Однако существуют и другие технологии, при помощи которых можно регулировать активность генов, например технология, основанная на феномене РНК-интерференции. С ее помощью можно подавить экспрессию любого гена с известной нуклеотидной последовательностью, в том числе генов, кодирующих провоспалительные цитокины.

Учитывая вышесказанное, целью данной работы было проектирование синтетических молекул миРНК и изучение их способности специфически блокировать экспрессию генов, кодирующих провоспалительные цитокины IL-25 и TSLP, в экспериментах in vitro.

1. Козулина И.Е., Курбачева О.М., Ильина Н.И. Аллергия сегодня. Анализ новых эпидемиологических данных. Российский аллергологический журнал // Российский аллергологический журнал, 2014. Т. 3. С. 3-10.

2. Bernstein D.I., Schwartz G., Bernstein J.A. Allergic rhinitis: mechanisms and treatment. Immunol. Allergy Clin. North Am., 2016, Vol. 36, pp. 261-278.

3. Bousquet J., Anto J.M., Bachert C., Baiardini I., Bosnic-Anticevich S., Walter Canonica G., Melén E., Palomares O., Scadding G.K., Togias A., Toppila-Salmi S. Allergic rhinitis. Nat. Rev. Dis. Primers, 2020, Vol. 6, no. 1, 95. doi: 10.1038/s41572-020-00227-0.

4. Deng C., Peng N., Tang Y., Yu N., Wang C., Cai X., Zhang L., Hu D., Ciccia F., Lu L. Roles of IL-25 in Type 2 Inflammation and Autoimmune Pathogenesis. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 691559. doi: 10.3389/fimmu.2021.691559.

5. Elbashir S. Analysis of gene function in somatic mammalian cells using small interfering RNAs. Methods, 2002, Vol. 26, pp. 199-213.

6. Hong H., Liao S., Chen F., Yang Q., Wang D.Y. Role of IL-25, IL-33, and TSLP in triggering united airway diseases toward type 2 inflammation. Allergy, 2020, Vol. 75, pp. 2794-2804.

7. Muñoz-Bellido F.J., Moreno E., Dávila I. Dupilumab: A review of present indication. J. Investig. Allergol. Clin. Immunol., 2022, Vol. 32, pp. 97-115.

8. Nikonova A., Shilovskiy I., Galitskaya M., Sokolova A., Sundukova M., Dmitrieva-Posocco O., Mitin A., Komogorova V., Litvina M., Sharova N., Zhernov Y., Kudlay D., Dvornikov A., Kurbacheva O., Khaitov R., Khaitov M. Respiratory syncytial virus upregulates IL-33 expression in mouse model of virus-induced inflammation exacerbation in OVA-sensitized mice and in asthmatic subjects. Cytokine, 2021, Vol. 138, 155349. doi: 10.1016/j.cyto.2020.155349.

9. Traber G.M., Yu A.M. Special section on non-coding RNAs in clinical practice: from biomarkers to therapeutic tools-minireview RNAi-based therapeutics and novel RNA bioengineering technologies. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2023, Vol. 384, pp. 133-154.

10. Wang C., Liu Q., Chen F., Xu W., Zhang C., Xiao W. IL-25 Promotes Th2 Immunity responses in asthmatic mice via nuocytes activation. PLoS One, 2016, Vol. 11, no. 9, e0162393. doi: 10.1371/journal.pone.0162393.

11. Weber C., Müller C., Podszuweit A., Montino C., Vollmer J., Forsbach A. Toll-like receptor (TLR) 3 immune modulation by unformulated small interfering RNA or DNA and the role of CD14 (in TLR-mediated effects). Immunology, 2012, Vol. 136, pp. 64-77.