微小的纳米粒子在动物模型提供基因治疗到肺部
塔夫斯大学研究人员正在构建一个精确定位在药物输送的声誉。他们的工具:小lipid-based纳米颗粒(lnp)调整抓住特定组织,器官,甚至身体内的细胞类型。他们的最新产品:现况,携带着遗传指令直接进入肺部。
即使你以前没听说过现况,你可能已经有一个与他们注入recently-LNP交付首次重磅亮相两mRNA-based主要COVID-19疫苗。
塔夫茨工程团队已经采取现有的现况技术和工程适用于更广泛的疾病通过针对特定的组织和器官,这有助于减少对其他毒性的影响,健康的身体部位。
在发表的一项研究美国国家科学院院刊》上教授Qiaobing徐领导的团队,生物医学工程,包装的现况mRNA-the相同的遗传物质中使用两个COVID-19疫苗,但这一次正常基因编码,Tsc2,突变在患有一种罕见的疾病称为lymphangioleiomyomatosis (LAM)。
突变Tsc2引起平滑肌组织生长失控,形成囊肿,看起来就像大缺口或孔在肺部x线或CT扫描。交付正常的小鼠模型LAM Tsc2基因直接到肺部导致显著减少囊肿。
“效果太惊人了,”徐说,曾与合作者从哈佛大学医学院和马萨诸塞州,波士顿。“mRNA-packed lnp可能是一个有前途的干预这个可怕的疾病,我们希望把它进一步临床试验。”
当前的研究不涉及基因编辑,拼接出一个基因,替换好不好。在这种情况下,它更像是覆盖坏基因仍然有一个临时代码(mRNA),随着时间的流逝而消失,需要重复剂量。研究人员想知道能否尝试更持久的基因编辑方法。
“我们能够证明我们可以提供基因编辑到肺部,但它出现在肝脏,”敏秋说,前博士后研究员许组塔夫茨现在复旦大学首席研究员在中国和co-first研究》一书的作者。
“基因编辑工具的尺寸和组件可能影响现况的能力有选择性地针对肺部在这种情况下,”他说。“提供较小的mRNA包更多的选择性。“团队目前正在改进现况,使更有针对性的基因编辑到肺部。
如何针对肺
lnp本质上是小气泡的脂肪(脂肪)和其他分子。像mRNA,现况也在两种主要的疫苗批准用于防止COVID-19。捻添加由塔夫茨大学的研究人员让现况在特定器官如肺来自他们如何修改脂质和其他分子小气泡。
气泡形成的双分子层脂质,它包围内容。每一个脂质可以被描述为在化学部分。有一头指向水environment-either外,里面的泡沫,信使rna或基因编辑工具包装;尾巴指向中间的双分子层;和一个链接。改变这些部分可以改变现况的体内。
通过测试的许多组合头,尾,年代和连接器以及其他组件的现况,如胆固醇或聚乙二醇,研究人员已经能够目标不仅大脑或免疫系统,而且脾脏,肝脏,甚至特定的细胞类型。
两位领先的lung-targeting lnp含有氮原子都有连接基团,这似乎是针对肺的关键。
“我们发现分子编造现况会捡起从血浆蛋白质和其他分子,它是“皇冠”的材料与目标组织,器官或细胞,”徐说。
通过分析血浆蛋白坚持现况,研究人员缩小至十四蛋白质可能在帮助他们坚持有一个作用,吸收进入肺部,包括ApoE、白蛋白、纤维蛋白原β和γ纤维蛋白原。
“它确实成为一个试错的过程找到合适的目标组合,但我们可以肯定发现组合所需的时间框架内发现多种疾病的治疗。”
参考:唐邱M, Y,陈J, et al . Lung-selective mRNA的合成脂质纳米颗粒治疗肺lymphangioleiomyomatosis。《美国国家科学院刊。2022年,119 (8):e2116271119。doi:10.1073 / pnas.2116271119。
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