脂质纳米粒为先兆子痫提供潜在的mRNA治疗

宾夕法尼亚大学工程师学院取得了一项关键突破，弥合了患有先兆子痫的孕妇的主要健康公平差距，先兆子痫是由于胎盘血流不足而引起的，会导致母体血压升高和胎儿血流受限

子痫前期是全球死产和早产的主要原因之一，发生在3-5%的妊娠中。在怀孕早期被诊断为先兆子痫的孕妇面临着更高的风险，包括严重的健康问题和死亡

如果没有治愈方法，这些患者的选择只会治疗症状，例如服用降压药、卧床休息或早产，而不管他们的婴儿是否存活。对于已经面临许多长期影响的个人健康决定的孕妇来说，决定以任何方式治疗先兆子痫都可能是一个道德难题

对于生物工程副教授Michael Mitchell实验室的博士生Kelsey Swingle来说，这些选择是不够的。Swingle认为，女性医疗保健的差距是对社会的一种风险，孕妇面临的未治愈和复杂的疾病是医学研究的挑战，早就应该有真正的工程解决方案了

在之前的研究中，Swingle进行了一项成功的概念验证研究，该研究检查了脂质纳米颗粒（LNPs）库，LNPs是帮助将新冠肺炎疫苗的mRNA导入细胞的递送分子，以及它们到达怀孕小鼠胎盘的能力

在发表在《自然》杂志上的最新研究中，Swingle检查了98种不同的LNP及其到达胎盘、降低高血压和增加子痫前期妊娠小鼠血管舒张的能力。她的研究表明，最适合这项工作的LNP是一种比FDA批准的LNP制剂在怀孕小鼠中向胎盘输送的mRNA多100倍以上的LNP

药物奏效了。Swingle说：“我们的LNP能够提供一种mRNA治疗药物，在妊娠结束时降低母体血压，改善胎儿健康和胎盘血液循环。”

“此外，在出生时，我们看到幼崽的窝重增加，这表明妈妈和婴儿都很健康。我对这项工作及其现阶段感到非常兴奋，因为它可以在不久的将来为人类患者的先兆子痫提供真正的治疗。”

虽然进一步开发这种治疗先兆子痫的方法并将其推向市场供人类使用，但Swingle必须从头开始才能使这项工作成为可能

她首先必须为使用怀孕小鼠进行实验奠定基础，并确定如何在这种动物模型中诱导先兆子痫，这些过程还没有得到很好的研究。但是，通过奠定这一基础，Swingle的工作不仅确定了治疗先兆子痫的途径，还为研究LNP mRNA疗法解决其他生殖健康挑战打开了大门

Swingle说：“事实证明，在怀孕小鼠中对mRNA LNPs进行的研究相对较少，在先兆子痫小鼠中几乎没有进行过研究。”

“在妊娠研究中，一切都是不同的。在小鼠中，我们跟踪妊娠天数，而不是跟踪妊娠周数，这样我们就可以准确地知道它们的妊娠期有多远。我必须学习小鼠胎盘的解剖结构，然后确定建立最能模仿人类疾病的先兆子痫小鼠模型的最佳方法。”

与依赖Phys.org获取日常见解的100000多名订阅者一起探索科学、技术和太空的最新进展。注册我们的免费时事通讯，每天或每周获取重要突破、创新和研究的最新进展

在这项研究中，在怀孕的小鼠中诱导了先兆子痫。然后，在研究小组筛选和分析了他们的98个LNP文库以确定哪一个最适合将mRNA递送到胎盘后，他们向前取了一个LNP，在妊娠20天的第11天给先兆子痫小鼠注射一次最小有效剂量

这种一次性注射可以治愈先兆子痫小鼠，直到妊娠结束，但现在研究小组必须探索在较大的动物和人类中治疗这种疾病需要多少剂量

Swingle说：“在我们研究的这个阶段，我们将首先将这种LNP带到大鼠和豚鼠等较大的动物身上，以确定它在先兆子痫的‘金标准’模型中的效果，然后才能将这项工作推进人体试验。”

“在豚鼠身上测试我们的LNP将特别有趣，因为它们的胎盘与人类的胎盘非常相似，妊娠期更长，长达72天。我们将问这样的问题：‘这些动物需要多少剂量？’‘最小有效剂量会改变吗？’以及‘我们目前的LNP在每只豚鼠身上的效果如何？’”

随着Swingle对研究的下一步进行思考，她还将与米切尔实验室正在进行的研究生研究项目合作，重点是进一步优化LNP，以更有效地递送mRNA，并了解它如何到达胎盘的机制，这是一个尚未完全回答的问题

“我们已经在讨论创建一家分拆公司，并希望将这种LNP mRNA治疗药物推向临床试验和市场，”她说。“但是，为了改进这种药物并真正了解它是如何起作用的，总有更多的研究要做。”Swingle目前正在完成她的博士研究，她不仅成功地领导了宾夕法尼亚大学推进先兆子痫治疗的这一新系列研究，还激励了女性健康领域的其他早期研究人员 More information: Michael Mitchell, Placenta-tropic VEGF mRNA lipid nano- particles ameliorate murine pre-eclampsia, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08291-2. www.nature.com/articles/s41586-024-08291-2

Ravi Thadhani et al, Lipid-delivery system could treat life-threatening pregnancy complication, Nature (2024). DOI: 10.1038/d41586-024-03853-w , doi.org/10.1038/d41586-024-03853-w

Journal information: Nature