加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发了一种新的、可能更有效的方法来将信使 RNA (mRNA) 传递到细胞中。他们的方法包括将 mRNA 封装在模拟流感病毒的纳米粒子中——这是一种天然有效的载体，用于在细胞内传递诸如 RNA 之类的遗传物质。
最近发表在Angewandte Chemie International Edition杂志上的一篇论文中描述了新的 mRNA 递送纳米颗粒。
这项工作解决了药物递送领域的一个重大挑战：将大的生物药物分子安全地导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，捕获和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，它们需要一种方法来逃离内体。
“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出效果的 mRNA 量非常低。他们中的大多数在被管理时都被浪费了，”加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授、资深作者张良芳说。
张解释说，实现有效的内体逃逸将改变 mRNA 疫苗和疗法的游戏规则。“如果你能让更多的 mRNA 进入细胞，这意味着你可以使用更低剂量的 mRNA 疫苗，这可以减少副作用，同时实现相同的功效。”它还可以改善小干扰 RNA (siRNA) 向细胞的传递，这在某些形式的基因治疗中使用。
在自然界中，病毒在逃离内体方面做得非常好。例如，甲型流感病毒在其表面有一种称为血凝素的特殊蛋白质，当它被内体内的酸激活时，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会被破坏。
张和他的团队开发了 mRNA 递送纳米颗粒，模拟流感病毒的这种能力。为了制造纳米颗粒，研究人员在实验室中对细胞进行了基因工程改造，以在细胞膜上表达血凝素蛋白。然后，他们将细胞膜与细胞分离，将它们分解成小块，然后将它们涂在由可生物降解的聚合物制成的纳米颗粒上，该聚合物已在内部预装了 mRNA 分子。
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