植物性胆固醇的亲戚可以促进基因治疗

俄勒冈州波特兰市-用于注入疾病的基因纳米颗粒，当它们包含胆固醇的植物亲缘种时，会更好地发挥作用，因为它们的形状和结构有助于基因进入细胞内部所需的位置。

俄勒冈州立大学研究人员今天在《自然通讯》上发表的发现非常重要，因为可以用遗传方法治疗许多无法用常规药物有效治疗的疾病-将核酸传递给患病细胞，以便他们可以制造出健康所需的正确蛋白质。

这些基因治疗依靠运输设备以很高的成功率到达目的地并有效地释放货物。

OSU药学院药物科学助理教授Gaurav Sahay研究基于脂质的纳米颗粒作为基因传递载体，其研究重点是囊性纤维化。

囊性纤维化是一种进行性遗传疾病，导致持续的肺部感染，在美国折磨着30,000人，每年诊断出约1,000例新病例。

到四岁时，四分之三以上的患者被诊断出来，尽管在缓解并发症方面取得了稳步进展，但囊性纤维化患者的平均预期寿命仍仅为40岁。

一种有缺陷的基因-囊性纤维化跨膜电导调节剂(CFTR)引起了这种疾病，其特征是肺部脱水和粘液堆积阻塞了气道。

两年前，萨哈(Sahay)和俄勒冈州立大学(OSU)和俄勒冈健康科学大学的其他科学家和临床医生展示了一种新型改良囊性纤维化疗法的概念证明：将经过化学修饰的CFTR信使RNA加载到基于脂质的纳米颗粒中，创造出可以只需在家中吸入。

装有mRNA的纳米粒子方法可使细胞产生正确的蛋白质，从而使细胞适当地调节氯化物和水的运输，这对健康的呼吸功能至关重要。

胆固醇是人体用来制造健康细胞的蜡质物质，被认为可以在这些基因纳米载体中提供稳定性。在最新的研究中，Sahay及其合作者通过使用基于植物的胆固醇类似物来促进基因传递。他补充说，这些植物来源的固醇的另一个优点是对心血管健康有益。

在这项研究中，用于传递基因的纳米粒子的类型已经得到临床批准。它被用于商品名为Onpattro的药物中，用于患有渐进性遗传病(称为淀粉样变性)的患者，该疾病通过淀粉样蛋白的有害沉积物破坏器官功能。

Sahay和该研究的第一作者研究生Siddharth Patel发现，植物甾醇-一种与胆固醇化学相似的植物性分子-可将纳米颗粒的形状从球形变为多面体，并使它们移动得更快。

这很重要，因为一旦进入细胞内，纳米颗粒就需要操纵才能逃脱：从被称为内体的细胞室进入胞质溶胶，在那里传递的基因可以发挥其预期的功能。

萨哈伊说：“基因传递的最大挑战之一是不到2%的纳米粒子到达细胞质。”萨哈伊还担任OHSU的副教授。“如果加大剂量以在那里获得更多基因，那么现在您将面临毒性问题，而且成本会更高。但是由于这些天然存在的胆固醇类似物，纳米颗粒的形状发生了变化，新的形状有助于它们更好地传递基因。类似物可将基因传递速度提高10倍，有时甚至是200倍。”

Sahay补充说，这一发现可用于制造可吸入颗粒物，该颗粒物可穿过囊性纤维化患者的肺部多个障碍，从而使患者得到更高的疗效。