俄勒冈州立大学的研究人员向遗传性失明的新疗法迈出了关键一步

​俄勒冈州立大学药学院的科学家们在动物模型中证明了使用脂质纳米颗粒和信使 RNA治疗与罕见遗传病相关的失明的可能性。

研究人员开发出能够穿透神经视网膜并将 mRNA 传递给感光细胞的纳米颗粒，感光细胞的正常功能使视觉成为可能。

这项研究由俄勒冈州立大学制药科学副教授 Gaurav Sahay、俄勒冈州博士生 Marco Herrera-Barrera 和俄勒冈健康与科学大学眼科助理教授 Renee Ryals 领导，今天发表在《科学进展》上。

科学家们克服了使用脂质纳米颗粒 (LNP) 携带遗传物质以进行视觉治疗的主要限制——让它们到达眼睛后部，也就是视网膜所在的位置。

脂质是脂肪酸和类似的有机化合物，包括许多天然油和蜡。纳米粒子是微小的材料块，大小从一米到十亿分之一米不等。信使 RNA 向细胞传递指令以制造特定蛋白质。

对于冠状病毒疫苗，LNPs 携带的 mRNA 会指示细胞制造病毒刺突蛋白的无害片段，从而触发人体的免疫反应。作为一种治疗因遗传性视网膜变性 (IRD) 引起的视力障碍的疗法，mRNA 会指示感光细胞(由于基因突变而出现故障)制造视力所需的蛋白质。

IRD 包括一组不同严重程度和流行程度的疾病，影响全世界每千人中的一个人。

科学家们在涉及小鼠和非人类灵长类动物的研究中表明，配备有肽的 LNP 能够穿过眼睛中的屏障并到达神经视网膜——在那里光被转化为电信号，大脑将其转换为图像。

“我们发现了一组可以到达眼睛后部的新型肽，”Sahay 说。“我们使用这些肽作为邮政编码，将携带遗传物质的纳米粒子运送到眼睛内的预定地址。”

Herrera-Barrera 补充说：“我们发现的肽可以用作靶向配体，直接与沉默的 RNA、用于治疗的小分子或成像探针结合。”

Sahay 和 Ryals 已从国家眼科研究所获得 320 万美元的资助，用于继续研究脂质纳米颗粒在治疗遗传性失明方面的前景。他们将领导研究使用 LNPs 来提供一种基因编辑工具，该工具可以删除感光细胞中的坏基因，并用功能正常的基因替换它们。

该研究旨在针对与当前基因编辑的主要传递方式相关的局限性开发解决方案：一种称为腺相关病毒或 AAV 的病毒。

“与 LNP 相比，AAV 的包装能力有限，它可以促进免疫系统反应，”Sahay 说。“它在继续表达编辑工具用作分子剪刀以切割要编辑的 DNA 的酶方面也表现不佳。我们希望利用我们迄今为止对 LNP 的了解来开发改进的基因编辑器传递系统。”

肽引导的 LNP 研究由国立卫生研究院资助。参与俄勒冈州立大学研究的还有药学院教员 Oleh Taratula 和 Conroy Sun、博士后研究员 Milan Gautam 和 Mohit Gupta、博士生 Antony Jozic 和 Madeleine Landry、研究助理 Chris Acosta 和本科生 Nick Jacomino，该学院的生物工程专业学生2020 年毕业的工程学博士。