基因治疗需要可靠的传递系统 递送siRNA的纳米颗粒研究报告
最近,mRNA疫苗在抗击新冠疫情中大放异彩,已经成为流行词汇的一部分,这些COVID-19疫苗利用mRNA告诉细胞产生抗体来对抗冠状病毒刺突蛋白。疫苗是RNA应用的一个较新领域,对于关注疾病疗法的研究人员来说,siRNA早已是关注的重点,因为siRNA可以通过微调来阻断/下调体内许多不同种类的基因——siRNA专门靶向mRNA(信使RNA的简称),间接调控基因表达。由于许多疾病的症状都来自于蛋白质生产过剩或不足,如果能找到导致这种生产过剩或不足的基因,某种程度上将其关闭,就能够调整这种过剩或者不足。这种“上游”解决方案是传统疗法无法实现的。siRNAs出现在蛋白质表达水平之前,用它们来改变基因表达水平或许可以给我们更好的结果。 但是,“人体是一个如此多样化的地方,有如此多的系统来保护我们免受外来物质的伤害,无论何时你试图引入一种合成的衍生材料,它几乎立即激活免疫系统的防御,所以你需要对siRNA进行某种保护。”在药物输送研究专家Nicholas Peppas的实验室工作的Aaliyah Shodeinde说。
所以,基于核酸的治疗方法虽然有望成为治疗各种疾病的有前途的途径,然而,由于缺乏能确保安全有效的、并且在空间和时间上可控制的递送这些核酸的策略,阻碍了这些疗法的临床转化。研究人员此前的研究表明,具有环境响应性的水凝胶具有作为递送siRNA的保护性载体的所需特性和能力,他们分析了一系列合成的、具有所需pKa,表面PEG密度等参数的纳米颗粒制剂,分析各自的体外毒性,溶血能力,siRNA载量和基因沉默功效,筛选出表现出最低的细胞毒性程度,pH依赖性破膜能力,最高的siRNA载量和最高的转染效率的制剂。
Peppas实验室制备的几种不同类型的纳米颗粒被证明在siRNA传输方面是有效的。研究小组评估了这些颗粒从环境中耐受刺激的能力——比如改变pH值而不会分解——从而进行相应调整。他们尝试在保护siRNA和有效抑制目标基因、与尽量减少颗粒的毒性之间找到适当的平衡。
Shodeinde说:“研究人员需要记住,一个完美的系统目前可能不可行,需要在这么多参数尺度之间找到平衡。我们能够成功实现的是平衡如此多的不同参数,以找到最佳点。” 这项工作建立在之前几篇由Peppas实验室发表的、专注于开发用于药物传递的水凝胶和纳米颗粒的论文基础上。就在上周,Peppas、Shodeinde和化学工程博士生Deidra Ward还在《Advanced Healthcare Materials》杂志上发表了一篇关于这方面的新论文,讨论了他们对未来基于RNA的治疗方法在某些类型癌症治疗中的展望。接下来,研究人员将要研究如何改善细胞靶向性,关键是要确保sirna只与目标细胞相互作用,而不关闭它们不应该关闭的任何东西。 |