研究人员利用脂质纳米颗粒这种微小药物载体，开发出了一种能够到达肺部和眼睛的新料，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。

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 领导的这项研究结果今天发表在《国家科学院院刊》上。

与其他类型的脂质纳米颗粒倾向于在肝脏中积聚不同，这项研究中的脂质纳米颗粒基于化合物噻吩，能够导航到肺部和视网膜组织，在那里传递治疗有效载荷。研究人员将这些新脂质称为硫代脂质。

此次合作通过使用动物模型证明了使用脂质纳米颗粒中的硫代脂质来传递信使 RNA(支撑 COVID-19 疫苗的技术)以对抗遗传性失明和肺部疾病的可能性。

俄勒冈州立大学高级研究员 Eygeris 表示：“这些充满脂肪的纳米颗粒可以封装 mRNA 和 CRISPR-Cas9 基因编辑器等基因药物，可用于治疗甚至治愈罕见的遗传疾病。” “脂质的化学结构决定了脂质纳米粒子的效力以及它们可以从血液到达哪个器官。”

脂质是含有脂肪尾部的有机化合物，存在于许多天然油和蜡中，而纳米颗粒是尺寸从十亿分之一米到百亿分之一米不等的微小材料。信使 RNA 向细胞传递制造特定蛋白质的指令。

在冠状病疫苗中，脂质纳米颗粒携带的 mRNA 指示细胞制造病刺突蛋白的无害片段，从而触发人体的免疫反应。

作为治疗遗传性视网膜导致的视力障碍的一种疗法，mRNA 会指导视网膜中的细胞(由于基因突变而无法正常工作)制造视力所需的蛋白质。遗传性视网膜，通常缩写为 IRD，包括一组不同严重程度和患病率的疾病，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，会导致持续性肺部感染，影响 30,000 人，每年发现约 1,000 个新病例。

一种有缺陷的基因——囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR)——导致了这种疾病，其特征是肺部脱水和粘液积聚阻塞气道。

这项基于噻吩的脂质纳米颗粒研究涉及小鼠和非人类灵长类动物，该研究源于国家眼科研究所向 Sahay 和 Ryals 提供的 320 万美元资助。这笔赠款的目的是解决与当前基因编辑主要传递方式相关的局限性：一种称为腺相关病(AAV)的病。

“与脂质纳米粒子相比，AAV 的包装能力有限，但它可以促进免疫系统反应，”制药科学教授 Sahay 说。“它在继续表达编辑工具用作分子剪刀来切割待编辑的 DNA 方面也表现不佳。”

萨海称硫代脂质的研究结果“非常令人鼓舞”，但表示还需要更多的研究，包括研究脂质对视网膜健康的长期影响。

“但我们认为我们的结果可以作为概念证明，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的作用，”他说。

其他对这项研究做出贡献的俄勒冈州立大学药学院研究人员包括 Mohit Gupta、Jeonghwan Kim、Antony Jozic、Milan Gautam、Jonas Renner、Dylan Nelson 和 Elissa Bloom。

除国家眼科研究所外，俄勒冈国家灵长类动物研究中心和凯西眼科研究所也提供了资金和研究支持。