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脂质纳米颗粒(LNPs)递送信使核糖核酸(mRNA)已获证实,但用于递送质粒 DNA(pDNA)存在毒性和效率低等问题。研究人员开展相关研究,发现 pDNA-LNPs 会诱导炎症,将抑制 STING 的内源性脂质载入其中可改善炎症,增强转基因表达,推动基因医学发展。
脂质纳米颗粒(LNPs)在 2019 冠状病毒病(COVID-19)mRNA 疫苗中展现了递送信使核糖核酸(mRNA)的价值。若能用 LNPs 递送质粒 DNA(pDNA),会有诸如更长期表达和启动子序列可用等优势。然而,pDNA-LNPs 面临诸如毒性和递送效率低等重大挑战。
研究显示,pDNA-LNPs 会在未接触过相关抗原的小鼠体内诱发急性炎症,主要由环鸟苷酸 - 腺苷酸合成酶(cGAS)- 干扰素基因刺激蛋白(STING)通路驱动。受抑制该通路以实现复制的 DNA 病毒启发,研究人员将抑制 STING 的内源性脂质载入 pDNA-LNPs。把硝基油酸(NOA)载入 pDNA-LNPs(NOA-pDNA-LNPs)后,能在体内改善严重的炎症反应,实现更安全、更持久的转基因表达,在第 32 天,其转基因表达量是 mRNA-LNPs 的 11.5 倍。此外,研究人员进行了小型 LNP 配方筛选,反复优化转基因表达,使体外表达量提高了 50 倍。装载 NOA 和其他生物活性分子的 pDNA-LNPs,有望通过实现更长期、受启动子控制的转基因表达,推动基因医学的发展。