将mRNA包装在流感病毒壳内以有效传递
加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师已经开发出一种新的、可能更有效的方法来将信使RNA (mRNA)传递到细胞中。他们的方法是将mRNA包裹在模拟流感病毒的纳米颗粒中，这是一种天然有效的载体，可以在细胞内传递RNA等遗传物质。
新的信使rna递送纳米颗粒描述在a纸最近发表在杂志上安吉万德化学国际版．
这项工作解决了药物递送领域的一个主要挑战:将大的生物药物分子安全地送入细胞，并保护它们不受称为核内体的细胞器的影响。细胞内这些充满酸的微小气泡作为屏障，可以捕获和消化试图进入的大分子。为了让生物疗法在进入细胞后发挥作用，它们需要一种逃离核内体的方法。
“目前的mRNA传递方法没有非常有效的内体逃逸机制，因此实际释放到细胞中并显示效果的mRNA数量非常低。加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授、资深作者张良芳说:“大多数药物在使用时都被浪费了。”
张教授解释说，实现有效的核内体逃逸将改变mRNA疫苗和治疗的游戏规则。“如果你能让更多的mRNA进入细胞，这意味着你可以服用更低剂量的mRNA疫苗，这可以减少副作用，同时达到同样的效果。”它还可以改善小干扰RNA (siRNA)进入细胞的传递，这在某些形式的基因治疗中被使用。
在自然界中，病毒能很好地逃离核内体。例如，甲型流感病毒表面有一种叫做血凝素的特殊蛋白质，当它被核内体内的酸激活时，会触发病毒将其膜与核内体膜融合。这打开了核内体，使病毒能够将其遗传物质释放到宿主细胞中而不被破坏。
张和他的团队开发了模仿流感病毒能力的信使rna递送纳米颗粒。为了制造纳米颗粒，研究人员在实验室中对细胞进行基因工程，使其在细胞膜上表达血凝素蛋白。然后，他们将细胞膜从细胞中分离出来，将其打碎成小块，并将其涂在由生物可降解聚合物制成的纳米颗粒上，这种聚合物内部已经预先包装了mRNA分子。
最终的产物是一种类似流感病毒的纳米颗粒，它可以进入细胞，冲出核内体，释放其mRNA负载来完成它的工作:指示细胞产生蛋白质。
研究人员在小鼠身上测试了纳米颗粒。纳米颗粒中充满了编码生物发光蛋白的mRNACypridina荧光素酶。两种方法都是通过鼻子给药——老鼠吸入含有纳米颗粒的溶液滴在鼻孔里——或者通过静脉注射。研究人员对这些老鼠的鼻子进行了成像，并对它们的血液进行了分析，发现了大量的生物发光信号。这是流感病毒样纳米颗粒有效地将其mRNA有效载荷传递到体内细胞的证据。
研究人员目前正在测试他们的系统，以输送治疗性mRNA和siRNA有效载荷。
参考:杨晓东，张晓东，张晓东，等。模拟病毒细胞膜包被的纳米颗粒用于mRNA的胞质递送。Angew化学。Int。艾德。2021;n / a (n / a)。doi:10.1002 / anie.202113671．
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