继镰状细胞病后，《PNAS》探讨遗传性肺病和视力丧失的基因治疗方法

研究被称为脂质纳米颗粒的微小药物载体的研究人员已经开发出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。

　　

研究被称为脂质纳米颗粒的微小药物载体的研究人员已经开发出一种能够到达肺部和眼睛的新型材料，这是基因治疗遗传性疾病(如囊性纤维化和遗传性视力丧失)的重要一步。

这项由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领导的研究结果今天发表在《美国国家科学院院刊》上。

不像其他类型的脂质纳米颗粒倾向于在肝脏中积聚，这项研究中基于化合物thiophene的脂质纳米颗粒能够导航到肺和视网膜的组织，在那里它们提供治疗有效载荷。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，该合作证明了利用脂质纳米颗粒中的硫代脂质递送信使RNA (COVID-19疫苗的基础技术)以对抗遗传性失明和肺部疾病的可能性。

俄勒冈州立大学的高级研究助理Eygeris说:“这些充满脂肪脂质的纳米颗粒可以封装基因药物，如mRNA和CRISPR-Cas9基因编辑器，可用于治疗甚至治愈罕见的遗传疾病。脂质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到达哪个器官。”

脂质是含有脂肪尾的有机化合物，存在于许多天然油和蜡中，而纳米颗粒是微小的材料，大小从十亿分之一米到千亿分之一米不等。信使RNA向细胞传递制造特定蛋白质的指令。

使用冠状病毒疫苗，脂质纳米颗粒携带的mRNA指示细胞制造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导致的视力障碍的方法，mRNA将指导视网膜上的细胞——由于基因突变而不能正常工作——制造视力所需的蛋白质。遗传性视网膜变性，通常简称为IRD，包括一组严重程度和患病率不同的疾病，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，这是一种进行性疾病，会导致持续的肺部感染，在美国有3万人受到影响，每年约有1000例新病例被发现。

一种有缺陷的基因——囊性纤维化跨膜传导调节基因(CFTR)——导致了这种疾病，其特征是肺部脱水和粘液积聚，阻塞了气道。

这项以thiophene为基础的脂质纳米颗粒研究涉及小鼠和非人类灵长类动物，来自国家眼科研究所向Sahay和Ryals提供的320万美元资助。该基金的目的是解决当前基因编辑主要传递手段的局限性:一种被称为腺相关病毒(AAV)的病毒。

“与脂质纳米颗粒相比，AAV的包装能力有限，它可以促进免疫系统的反应，”制药科学教授Sahay说。“它在继续表达编辑工具用作分子剪刀的酶方面也做得不太好，这些酶可以在待编辑的DNA中切割。”

Sahay称硫脂的发现“非常令人鼓舞”，但他说还需要更多的研究，包括对脂质对视网膜健康的长期影响的研究。

“但是我们认为我们的结果是一个概念的证明，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。