Among the vastly different ways of tackling a disease, controlling the genetic expression of cells is undoubtedly one of the most powerful. Over the past few decades, scientists have come up with dozens of innovative strategies that involve using messenge
在治疗疾病的各种方法中，控制细胞的基因表达无疑是最有效的方法之一。在过去的几十年里，科学家们提出了数十种创新策略，涉及使用信使RNA（mRNA）“迫使”细胞构建特定的蛋白质。这些基于mRNA的疗法最近作为针对新冠肺炎等传染病的疫苗而变得突出。此外，它们在治疗癌症和遗传疾病方面具有重要潜力
由于mRNA本身非常不稳定，很容易被体内的酶破坏，因此基于mRNA的疗法依赖于药物递送技术；核心思想是将mRNA分子包封并保护在纳米结构内，使其能够安全地进入靶细胞。如今，最受探索的mRNA纳米载体是由含胺的阳离子脂质或聚合物制成的，它们形成小的保护球，可以扩散到细胞中释放它们的货物。然而，现有的设计仍然面临稳定性问题，这增加了成本，并导致更高的剂量才能达到预期的效果
在此背景下，日本的一个研究小组探索了一种替代胺基材料作为mRNA纳米载体的方法。在他们发表在Materials Horizons上的最新研究中，研究人员研究了三苯基鏻（TPP）作为替代胺基形成mRNA负载胶束的潜力
“基于磷的阳离子提供了独特的离子特性，有利于与mRNA等阴离子的相互作用，例如它们的电荷分布和与阴离子的结合力，这源于磷和氮之间电负性的差异，”领导这项研究的东京工业大学副教授Yasutaka Anraku解释道。“此外，它的三个苯基部分促进疏水相互作用，导致稳定的mRNA络合。因此，用TPP取代胺可以提高mRNA递送效率，”他补充道为了验证他们的假设，研究人员使用聚乙二醇（PEG）、TPP和mRNA设计了聚合物胶束。首先，他们开发了一种高效的策略，用TPP取代聚乙二醇-聚赖氨酸共聚物中的胺基。由于其疏水性和电荷分布，所得聚合物在阴离子富集条件下自然自组装成核壳结构。此外，鉴于mRNA含有许多带负电荷的磷酸盐，正的TPP基团会吸引它们自组装，从而确保高而稳定的mRNA负载到胶束中
他们的策略通过全面的分析进行了仔细的评估和验证，包括热力学、物理化学和计算方法。此外，他们还使用小鼠模型测试了所提出的系统在体内向肿瘤细胞递送mRNA的能力
Anraku强调：“静脉注射后，含TPP的胶束显著提高了mRNA的生物利用度，促进了实体瘤中有效的蛋白质生产。”。值得注意的是，实验表明，使用拟议的基于TPP的胶束而不是基于胺的胶束时，30分钟后血液中保持完整的mRNA水平要高出几个数量级。同样，使用基于TPP的胶束时，肿瘤组织中的蛋白质表达高出10倍以上总体而言，这种创新策略在mRNA治疗领域具有很大的潜力，包括靶向药物递送
Anraku说：“鉴于聚合物胶束可以通过连接配体靶向特定组织，含TPP的聚合物胶束可能成为跨各种组织传递mRNA的强大平台。”。如果幸运的话，这项技术将为有效治疗人类最具挑战性的疾病铺平道路