纳米技术可以改善失明的基因治疗

使用启用基于mRNA的纳米疫苗的纳米技术，一种新的技术基因基因治疗方法可能会改善医生治疗遗传性失明的方式。

俄勒冈健康与科学大学和俄勒冈州立大学的可改研究人员合作团队开发了一种方法，该方法使用脂质纳米颗粒——实验室制造的善失微小脂肪球——在眼内传递信使核糖核酸链或mRNA。为了治疗失明，治疗将设计mRNA来制造蛋白质，纳米以编辑损害视力的技术基因基因突变。

在今天发表在《科学进展》(ScienceAdvances)上的可改一项研究中，该团队展示了其脂质纳米颗粒输送系统如何靶向小鼠和非人类灵长类动物眼中的善失光敏细胞，称为光感受器。治疗该系统的纳米纳米粒子涂有一种肽，研究人员发现这种肽会被光感受器吸引。技术基因

“我们的可改肽就像一个邮政编码，而脂质纳米颗粒类似于一个信封，善失可以通过邮件发送基因治疗，治疗”该研究的通讯作者、俄勒冈州立大学药学院副教授GauravSahay博士解释道。他还在OHSU凯西眼科研究所担任联合研究职务。“这种肽确保mRNA被精确地输送到光感受器——我们直到现在才能够用脂质纳米颗粒靶向的细胞。”

“超过250种基因突变与遗传性视网膜疾病有关，但只有一种基因疗法获得批准，”该研究的合著者ReneeRyals博士补充道，她是OHSU医学院的眼科助理教授，也是一名医学博士。OHSU凯西眼科研究所的科学家。“改进用于基因治疗的技术可以提供更多的治疗选择来预防失明。我们的研究结果表明，脂质纳米颗粒可以帮助我们做到这一点。”

2017年，美国食品和药物管理局批准了第一个治疗遗传性失明的基因疗法。许多患者在接受以Luxturna品牌销售的治疗后，视力得到了改善，并且避免了失明。它使用改良版的腺相关病毒(AAV)来传递基因修改分子。

今天的基因疗法很大程度上依赖于AAV，但它也有一些局限性。该病毒相对较小，物理上不能包含用于某些复杂突变的基因编辑机制。基于AAV的基因疗法只能传递DNA，这会导致基因编辑分子的不断产生，从而可能导致意外的基因编辑。

脂质纳米颗粒是一种很有前途的替代品，因为它们没有像AAV那样的尺寸限制。此外，脂质纳米粒子可以传递mRNA，这只会让基因编辑机制在短时间内保持活跃，因此可以防止脱靶编辑。基于mRNA的COVID-19疫苗的成功进一步证明了脂质纳米颗粒的潜力，该疫苗也使用脂质纳米颗粒来递送mRNA。由于它们的生产速度和产量，它们也是美国首批获准用于COVID-19的疫苗。

在这项研究中，Sahay、Ryals和同事们证明了一种肽覆盖的脂质纳米颗粒壳可以直接指向视网膜中的光感受器细胞，视网膜是眼睛后部的组织，可以实现视力。作为概念的第一个证明，带有制造绿色荧光蛋白的指令的mRNA被放置在纳米颗粒中。

在将这种基于纳米粒子的基因治疗模型注射到小鼠和非人类灵长类动物的眼睛中后，研究小组使用多种成像技术来检查经过治疗的眼睛。动物的视网膜组织发出绿色光，表明脂质纳米颗粒壳到达光感受器，并且它传递的mRNA成功进入视网膜并产生绿色荧光蛋白。这项研究标志着首次已知脂质纳米颗粒在非人类灵长类动物中具有靶向光感受器。

科学家们目前正在进行后续研究，以量化在动物视网膜模型中表达了多少绿色荧光蛋白。他们还致力于开发一种使用携带基因编辑分子代码的mRNA的疗法。

Sahay和Ryals将在美国国立卫生研究院国家眼科研究所提供的310万美元新赠款的支持下，继续开发他们的纳米粒子基因治疗传递系统。