脂质纳米粒子研究接近遗传性肺病、视力丧失的基因治疗

研究人员利用被称为脂质纳米颗粒的微小药物载体开发了一种能够到达肺部和眼睛的新型材料，这是对囊性纤维化和遗传性视力丧失等遗传性疾病进行基因治疗的重要一步

俄勒冈州立大学药学院的Gaurav Sahay和Yulia Eygeris以及俄勒冈健康与科学大学的Renee Ryals领导的这项研究结果今天发表在《美国国家科学院院刊》上

与其他类型的脂质纳米颗粒不同，这些脂质纳米颗粒往往会在肝脏中积累，本研究中基于化合物噻吩的纳米颗粒能够导航到肺部和视网膜组织，在那里传递治疗有效载荷。研究人员将这些新的脂质称为硫代脂质

通过使用动物模型，合作证明了在脂质纳米颗粒中使用硫肽递送信使RNA的可能性，信使RNA是新冠肺炎疫苗的基础技术，用于对抗遗传性失明和肺病

俄勒冈州立大学高级研究员Eygeris说：“这些充满脂肪脂质的纳米颗粒可以包裹信使核糖核酸和CRISPR-Cas9基因编辑器等遗传药物，可用于治疗甚至治愈罕见的遗传疾病。”。“脂质的化学结构决定了脂质纳米颗粒的效力以及它们可以从血液中到达哪个器官。”

脂质是一种含有脂肪尾巴的有机化合物，存在于许多天然油和蜡中，而纳米颗粒是一米至1000亿分之一米大小的微小物质。信使核糖核酸为细胞提供制造特定蛋白质的指令

在冠状病毒疫苗中，脂质纳米颗粒携带的信使核糖核酸指示细胞制造一段无害的病毒刺突蛋白，从而引发身体的免疫反应

作为一种治疗遗传性视网膜变性引起的视力障碍的方法，信使核糖核酸将指示视网膜中的细胞——由于基因突变而无法正常工作——制造视力所需的蛋白质。遗传性视网膜变性，通常缩写为IRD，包括一组不同严重程度和患病率的疾病，全世界每几千人中就有一人受到影响

遗传性肺部疾病的一个例子是囊性纤维化，这是一种导致持续肺部感染的进行性疾病，在美国影响了30000人，每年约有1000例新病例被发现

一个有缺陷的基因——囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）——会导致这种疾病，其特征是肺脱水和粘液积聚堵塞气道

这项涉及小鼠和非人类灵长类动物的基于噻吩的脂质纳米颗粒研究源于一个项目，该项目旨在解决与当前基因编辑的主要递送方式相关的限制：一种被称为腺相关病毒（AAV）的病毒

药物科学教授Sahay说：“与脂质纳米颗粒相比，AAV的包装能力有限，它可以引发免疫系统反应。”。“它在继续表达编辑工具用作分子剪刀在待编辑的DNA中切割的酶方面也做得不太好。”

Sahay称Thio-lipid的发现“非常令人鼓舞”，但表示还需要更多的研究，包括研究脂质对视网膜健康的长期影响

“但我们认为我们的研究结果可以作为概念的证明，我们将继续探索硫代脂质在肺部和视网膜遗传疾病的潜在治疗中，”他说

其他参与该研究的俄勒冈州立大学药学院研究人员包括Mohit Gupta、Jeonghwan Kim、Antony Jozic、Milan Gautam、Jonas Renner、Dylan Nelson和Elissa Bloom