麻省理工:納米顆粒助力mRNA療法革新肺部治療,治療遺傳性疾病有望更為高效
近日,美國麻省理工學院的研究人員成功開發(fā)出一種高效將mRNA療法輸送至肺部細胞的脂質(zhì)納米顆粒。盡管將治療藥物輸送至肺部頗具挑戰(zhàn)性,但如果能準確瞄準肺部細胞并使用納米顆粒技術(shù),可能有望解決諸多醫(yī)學難題。這些新型納米顆粒能夠高效地輸送mRNA,進而在肺部編碼具有治療作用的蛋白質(zhì)。目前,研究人員已證實,這種納米顆??梢詫⒕幋aCRISPR/Cas基因編輯系統(tǒng)的mRNA輸送至肺部細胞,為遺傳性肺部疾?。ㄈ缒倚岳w維化)的治療帶來新思路。
設(shè)計用于治療肺部疾病的納米顆粒具有一定難度。通常,這些顆粒需要進行特殊設(shè)計,以便吸入并能夠在到達目標細胞后將其內(nèi)部有效地輸送至細胞內(nèi)。雖然實現(xiàn)這些參數(shù)具有挑戰(zhàn)性,但成功開發(fā)出這種新型納米顆粒將為治療肺部疾病,如囊性纖維化等病癥,提供全新方法。
經(jīng)過新冠疫苗研發(fā)的驗證,mRNA技術(shù)已經(jīng)顯示出其巨大潛力。麻省理工學院的研究人員將這一技術(shù)應用于針對肺部疾病的納米顆粒研究。研究人員丹尼爾·安德森表示:“這是首次在小鼠身上實現(xiàn)了高效將RNA輸送至肺部的研究。我們希望這一技術(shù)能夠應用于治療和修復各種遺傳性疾病,包括囊性纖維化?!?/p>
雖然mRNA本身可以通過編碼缺失的蛋白質(zhì)來彌補基因功能缺陷,但CRISPR/Cas基因編輯系統(tǒng)可以直接修復錯誤的基因,并替換為正常的基因。研究人員巧妙地利用這一特點,將編碼CRISPR/Cas蛋白質(zhì)的mRNA包裹在納米顆粒中,從而使肺部細胞能夠自行生成進行基因編輯所需的“工具”。
構(gòu)成納米顆粒的脂質(zhì)包含一個正電荷的頭部和一個負電荷的脂質(zhì)尾部。正電荷的頭部有助于與帶負電荷的mRNA結(jié)合,并使其在進入細胞內(nèi)部后脫離納米顆粒;負電荷的尾部則使納米顆粒能夠穿過細胞膜。在小鼠實驗中,研究人員發(fā)現(xiàn)大約40%的肺部細胞在接受一次治療后得到了有效改善,而在三次治療后,成功治療的細胞比例提高至60%。研究人員希望,如果這種高效的治療方法能夠成功應用于臨床,將給患者帶來積極的變化。
總之,麻省理工學院研究人員的這一突破性發(fā)現(xiàn)有望為肺部遺傳性疾病的治療提供更為高效的方法。納米顆粒技術(shù)與mRNA療法的結(jié)合,將有可能大大提高治療肺部疾病的效果,為患者帶來福音。
Study in journal Nature Biotechnology: Combinatorial design of nanoparticles for pulmonary mRNA delivery and genome editing
編輯:彭佳斌


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