由加州大学圣地亚哥分校制作
流感病毒模拟纳米粒子进入和释放到宿主细胞的示意图(上)
纳米颗粒表面的一种特殊蛋白质触发它与内体膜融合，使其携带的mRNA安全地逃逸到宿主细胞中(底部)
信用:昂热万德化学国际版 加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发了一种新的、潜在的更有效的方法来将信使核糖核酸输送到细胞中
他们的方法包括将mRNA包装在模拟流感病毒的纳米颗粒中——这是一种天然有效的载体，可以将RNA等遗传物质输送到细胞内
这种新的mRNA递送纳米颗粒在最近发表在《天使化学国际版》杂志上的一篇论文中有所描述
这项工作解决了药物输送领域的一个主要挑战:将大的生物药物分子安全地送入细胞，并保护它们免受称为内体的细胞器的侵害
细胞内这些充满酸的微小气泡充当屏障，捕获并消化试图进入的大分子
为了让生物疗法在进入细胞后发挥作用，它们需要一种逃离内体的方法
“目前的mRNA递送方法没有非常有效的内体逃逸机制，因此实际释放到细胞中并显示效果的mRNA量非常低
加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授、资深作者·张说
张解释说，实现有效的内体逃逸将改变基因疫苗和治疗的游戏规则
“如果你能让更多的mRNA进入细胞，这意味着你可以接种更低剂量的mRNA疫苗，这可以在达到相同疗效的同时减少副作用
“它还可以改善小干扰核糖核酸(siRNA)向细胞的传递，这种物质被用于某些形式的基因治疗
在自然界中，病毒在逃避内体方面做得非常好
例如，甲型流感病毒在其表面有一种特殊的蛋白质，称为血凝素，当被内体中的酸激活时，会触发病毒将其膜与内体膜融合
这打开了内体，使病毒能够将其遗传物质释放到宿主细胞中而不被破坏
张和他的团队开发了模拟流感病毒能力的mRNA递送纳米颗粒
为了制造纳米颗粒，研究人员在实验室对细胞进行基因工程改造，使其细胞膜上表达血凝素蛋白
然后，他们从细胞中分离出细胞膜，将它们打碎成小块，并将其涂在由生物可降解聚合物制成的纳米颗粒上，该聚合物内部预先填充了mRNA分子
成品是一种类似流感病毒的纳米颗粒，它可以进入细胞，从内体中分裂出来，释放出它的mRNA有效载荷来完成它的工作:指导细胞产生蛋白质
研究人员在老鼠身上测试了纳米粒子
纳米颗粒中充满了编码一种叫做塞浦路斯荧光素酶的生物发光蛋白的基因
它们通过鼻子和静脉注射给药，前者是小鼠吸入应用于鼻孔的含有纳米颗粒的溶液液滴
研究人员对这些老鼠的鼻子进行成像，并分析它们的血液，发现了大量的生物发光信号
这是流感病毒样纳米粒子有效地将它们的mRNA有效载荷传递到体内细胞的证据
研究人员现在正在测试他们的治疗性基因和siRNA有效载荷传递系统
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