利用专门的纳米颗粒，麻省理工学院的工程师们已经开发出一种方法来关闭骨髓细胞中的特定基因，这些基因在血细胞的产生中扮演着重要的角色。研究人员说，这些颗粒可以用于帮助治疗心脏病或提高需要干细胞移植患者的干细胞产量。

 

这种被称为RNA干扰的遗传疗法通常很难针对肝脏以外的器官，因为纳米颗粒往往会在肝脏积聚。麻省理工学院的研究人员能够修改它们的颗粒，使其能够在骨髓中的细胞中积累。

 

“如果我们能让这些粒子撞击其他感兴趣的器官，杏耀代理就可以探索更广泛的疾病应用，而我们在这篇论文中真正感兴趣的是骨髓。”骨髓是血细胞造血的地方，而这些细胞又会形成一系列的细胞，这些细胞会导致各种类型的疾病。

 

在一项对小鼠的研究中，研究人员表明，他们可以通过抑制骨髓血细胞的释放来改善心脏病发作后的恢复，而骨髓血细胞会促进炎症和导致心脏病。

 

德国弗莱堡大学心脏中心的心脏病专家Marvin Krohn-Grimberghe和马萨诸塞州总医院的研究员Maximilian Schloss也是这篇论文的主要作者，这篇论文今天发表在《自然生物医学工程》上。这篇论文的高级作者是麻省理工学院化学工程教授丹尼尔·安德森(Daniel Anderson)和麻省理工学院科赫综合癌症研究所(Koch Institute for Integrative Cancer Research)、医学工程与科学研究所(Medical engineering and Science Institute)的成员，以及麻省理工学院放射学教授马蒂亚斯·纳伦多夫(Matthias Nahrendorf)。

 

以骨髓为目标

 

RNA干扰是一种可能被用于治疗多种疾病的策略，它通过传递RNA的短链来阻止特定基因在细胞中被激活。到目前为止，这种治疗的最大障碍是很难将它输送到身体的正确部位。当将携带RNA的纳米颗粒注射到血液中时，它们往往会在肝脏中积累， 注册杏耀平台的理由 ，一些生物技术公司已利用这一点开发出治疗肝脏疾病的新实验性疗法。

 

安德森的实验室与麻省理工学院教授罗伯特·兰格(Robert Langer)合作，后者也是这项新研究的作者之一，此前已经开发出一种聚合物纳米颗粒，可以将RNA传输到肝脏以外的器官。这些颗粒被一层脂质覆盖，这有助于稳定它们，它们可以瞄准诸如肺、心脏和脾脏等器官，这取决于颗粒的组成和分子量。

 

“RNA纳米颗粒目前已被fda批准作为肝脏靶向疗法，但对许多疾病都有希望，从Covid-19疫苗到可以永久修复疾病基因的药物，”Anderson说。“我们相信，工程纳米颗粒将RNA传递到人体不同类型的细胞和器官是实现基因治疗最大潜力的关键。”

 

在这项新的研究中，研究人员开始对这些颗粒进行调整，以便它们能够到达骨髓。骨髓含有干细胞，通过一个叫做造血的过程产生许多不同类型的血细胞。刺激这一过程可以提高用于干细胞移植的造血干细胞的产量，而抑制这一过程可以对心脏病或其他疾病的患者产生有益的影响。

 

“如果我们能开发出控制骨髓细胞活动和造血干细胞小生境的技术，这对疾病应用将是革命性的，”米切尔说，他现在是宾夕法尼亚大学生物工程助理教授。

 

研究人员从之前用于肺部目标的颗粒开始，创造出具有不同排列形式的表面涂层聚乙二醇(PEG)的变体。他们测试了其中的15个颗粒，发现了一种能够避免被肝或肺捕获，并且能够有效地在骨髓的内皮细胞中积累。他们还发现，这种颗粒携带的RNA可以将目标基因的表达降低80%。

 

研究人员用两种他们认为可能有利于抑制的基因来测试这种方法。第一种是SDF1，它是一种通常可以阻止造血干细胞离开骨髓的分子。关闭这个基因可以达到与医生通常使用的药物相同的效果，这些药物用于诱导那些需要接受放射治疗的血癌患者的造血干细胞释放。这些干细胞随后被移植到病人的血细胞中。