RNA پیام رسان (mRNA) یک مولکول- تک رشته ای است که اطلاعات ژنتیکی را از دی اکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) به ریبوزوم ها منتقل می کند. سپس ریبوزوم ها اطلاعات ژنتیکی را رمزگشایی کرده و پروتئین ها را سنتز می کنند. درمان‌های مبتنی بر mRNA{3}} که قرار است در مورد آنها بحث کنیم، داروهایی هستند که از mRNA برای درمان یا پیشگیری از بیماری‌ها استفاده می‌کنند (درمان مبتنی بر mRNA{4}).
در سال های اخیر،رونویسی در شرایط آزمایشگاهی (IVT) فناوری mRNA توجه و توجه دانشمندان موسسات تحقیقاتی و شرکت‌های داروسازی زیستی را به خود جلب کرده است. شرکت‌های داروسازی زیستی از پلت‌فرم‌های فناوری مبتنی بر mRNA{1}}برای توسعه داروها با روش‌های تحویل هدفمند استفاده می‌کنند و داروها را دقیق‌تر و شخصی‌تر می‌کنند. و با کمک مهندسی ژنتیک، محققان می توانند از mRNA مصنوعی برای بیان پروتئین های خاص استفاده کنند. از آنجایی که mRNA مصنوعی از نظر ساختاری شبیه mRNA طبیعی است، به بیماران اجازه می دهد تا پروتئین های درمانی را در بدن خود تولید کنند و مشکلات مختلف ناشی از فرآیند پیچیده ساخت پروتئین های نوترکیب را کاهش می دهد. تنوع درمان‌های مبتنی بر mRNA{5}} توسعه دهندگان دارو را قادر می‌سازد تا از mRNA مصنوعی به عنوان ابزاری برای درمان بیماری استفاده کنند و در تحقیقات ایمنی درمانی سرطان، درمان با سلول‌های بنیادی و کنترل بیماری‌های عفونی پیشرفت کرده است، به ویژه در طول همه‌گیری COVID-19، فناوری mRNA مزایای آشکاری در توسعه واکسن دارد.
در دهه 1960، زیست شناسی مولکولی پیشرفت زیادی کرد. کشف RNA پیام رسان (1961)، کشف پی در پی Replicase مربوط به RNA (1962) و ترانس کریپتاز معکوس (1970) و کشف و کاربرد ریبوزیم های RNA و کاتالیزوری (1977، 1982) به طور مستقیم یا غیرمستقیم باعث توسعه{8} داروی جدید mRNA شد. پس از بیش از 30 سال پیشرفت علمی، داروهای مبتنی بر RNA{11}}برای اولین بار روی حیوانات آزمایش شدند. اولین مطالعه با استفاده از مولکول‌های mRNA برای اهداف درمانی توسط Wolff و همکاران منتشر شد. در سال 1990، که به عنوان اولین برنامه شناخته شده است. در این مطالعه، mRNA IVT مستقیماً به عضله اسکلتی موش تزریق شد و پروتئین کدگذاری شده را بیان کرد. مقاله اشاره کرد که از آنجایی که RNA و بافت‌ها را می‌توان مکرراً به دست آورد، درمان مبتنی بر RNA می‌تواند نوع معین برگشت‌پذیر انتقال ژن را به سلول‌های بیمار برای پیشگیری یا درمان بیماری‌های خاص منتقل کند. متعاقباً، مجموعه‌ای از آزمایش‌های نقطه عطف پتانسیل درمان مبتنی بر RNA را نشان داد، از جمله تزریق mRNA آنفولانزا برای القای پاسخ ایمنی در موش‌ها (1993)، تزریق واکسن mRNA برای تحقیقات ضد سرطان در موش‌ها (1995)، با استفاده از RNA اصلاح‌شده (RNA20 تغییر یافته برای مهار هپاتیت ویروسی20). این روش‌ها و نتایج تحقیق، توسعه درمان مبتنی بر mRNA{25}} را در زمینه‌های مختلف بهبود بخشیده است.
بهبود فناوری حامل نانوذرات لیپیدی (LNP) همچنین توسعه درمان مبتنی بر mRNA{0}} را به میزان زیادی ارتقا داد. LNP یک حامل دارو در حال ظهور است که کاربرد خود را در زمینه های دیگر نوآوری و توسعه مانند تصویربرداری پزشکی نیز گسترش داده است. اولین پلت فرم تحویل نانودارو از مفهوم تا کاربرد بالینی لیپوزوم است. از آنجایی که لیپوزوم ها می توانند مولکول های آبگریز یا آبدوست، از جمله مولکول های کوچک، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک را انتقال دهند، به یک پلت فرم حامل پرکاربرد تبدیل شده اند. در توسعه داروهای ضد تومور، لیپوزوم ها عوارض جانبی حمل دارو را کاهش می دهند و تحمل بیمار را بهبود می بخشند، اما میزان بقای بیمار را به میزان قابل توجهی بهبود نمی بخشند. در اوایل دهه 1990، با توسعه علم نانو و فناوری نانو، LNP به تدریج شروع به استفاده کرد. به طور کلی، نانوذرات لیپید و لیپوزوم ها دارای طراحی مشابه هستند. آنها هم نانوسیستم لیپیدی و هم حامل دارو هستند. آنها می توانند از داروها در برابر تخریب توسط سیستم ایمنی انسان محافظت کنند، غشاهای بیولوژیکی را تقلید کنند و به داروها اجازه دهند زمان بیشتری برای رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده داشته باشند. ثانیاً، آنها توانایی کمک به حل کردن مولکول‌های بسیار چربی دوست یا تنظیم خواص دارویی داروها را دارند، در نتیجه عوارض جانبی ناشی از دارو را به حداقل می‌رسانند و ایمنی دارو را بهبود می‌بخشند. LNP و لیپوزوم ها از نظر ترکیب و عملکرد کمی متفاوت هستند و کاربردهای آنها متنوع تر است.
در 20 سال گذشته، توسعه فناوری مبتنی بر mRNA{1}}برای درمان سرطان به تدریج توجه را به خود جلب کرده و به طور کامل توسعه یافته است. پس از بهینه سازی مداوم، فناوری mRNA پیشرفت قابل توجهی در سرطان، بیماری های نادر، بیماری های ژنتیکی و بیماری های عفونی داشته است. در آگوست 2018، اولین داروی پاتیسیران مبتنی بر siRNA{5}} برای درمان پلی نوروپاتی ناشی از آمیلوئیدوز ارثی ترانس تیرتین (hATTR) توسط FDA تایید شد. این یک تأیید نقطه عطف برای درمان مبتنی بر RNA-است. siRNA یک RNA دو رشته ای کوتاه است که می تواند به تک رشته ها تقسیم شود و به mRNA هدف از پیش تعیین شده خود متصل شود و باعث شکسته شدن و تجزیه mRNA هدف از پیش تعیین شده شود، بنابراین به آن درمان تداخل RNA (RNAi) نیز می گویند.
پاتیسیران یک siRNA است که به صورت LNP فرموله شده و به گیرنده آپولیپوپروتئین E (APOE) متصل می شود و توسط سلول های کبدی جذب می شود. این mRNA را که پروتئین ترانس تیرتین را با تداخل RNA کنترل می کند، برش داده و تجزیه می کند، در نتیجه تولید پروتئین ترانس تیرتین در گردش خون و رسوب آن در بافت ها و اندام ها را کاهش می دهد. در بیماران مبتلا به آمیلوئیدوز ATTR، پروتئین transthyretin اشتباه تا شده در بافت های مختلف بدن مانند اعصاب محیطی و قلب تجمع می یابد و باعث آسیب اندام ها و بافت ها، نوروپاتی و کاردیومیوپاتی می شود. تاکنون، علاوه بر پاتیسیران، سه داروی RNAi دیگر برای درمان برخی بیماری‌های نادر مانند پورفیری حاد کبدی (AHP)، هیپراکسالوری اولیه نوع 1 (PH1) و هیپرکلسترولمی خانوادگی (HeFH) یا بیماری‌های قلبی عروقی آترواسکلروتیک بالینی (ASCVD) برای استفاده در ایالات متحده تایید شده است.
در چند سال گذشته، درمان مبتنی بر mRNA{0}}به نتایج درخشانی در زمینه بیماری‌های عفونی دست یافته است، از جمله استفاده از mRNA اصلاح‌شده نوکلئوزیدی-برای درمان ایمنی علیه ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV)، سیتومگالوویروس (CMV)، ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) و سایر عفونت‌ها.
در طی این دوره، روش رونویسی مبتنی بر mRNA{0}}در شرایط آزمایشگاهی نیز به تدریج به بلوغ رسید. در حال حاضر دو روش متداول و پایدار وجود دارد. یکی انتقال mRNA در شرایط آزمایشگاهی به سلول های بیمار و سپس انتقال مجدد این سلول ها به بیمار است. این روش به طور گسترده در مهندسی ژن، برنامه‌ریزی مجدد ژن، یا ایمونوتراپی مبتنی بر سلول-برای تحقیقات سرطان استفاده می‌شود. روش دیگر تحویل مستقیم mRNA رونویسی شده in vitro برای تحقیقات در مورد درمان تومور و بیماری های عفونی، تحمل آلرژی و سایر درمان های جایگزین پروتئین است. واکسن‌های mRNA علاوه بر دستاوردهای فوق در درمان بیماری‌های نادر، کارایی و مزایای ایمنی بالای خود را در کاهش عفونت COVID-19 و جلوگیری از شدت آن نشان می‌دهند. در مقایسه با واکسن‌های سنتی، واکسن‌های mRNA مصنوعی مؤثرتر هستند، هیچ خطری برای ادغام با DNA انسان ندارند، و دارای مزایای چرخه توسعه کوتاه، فرآیند تولید ساده و هزینه ساخت پایین هستند، و واکسن‌های mRNA را در تحریک پاسخ ایمنی، کاهش میزان عفونت یا شدت جذاب‌تر می‌کنند.
