最近在基因疗法领域的进展显示出治疗α-1抗胰蛋白酶缺乏症(一种影响肺部和肝脏的罕见遗传病)的巨大潜力。研究人员开发出一种被称为脂质纳米颗粒的微小脂肪泡,能够在动物模型中将基因疗法直接递送至受累细胞,这标志着向人类治疗迈进的重要一步。
这项研究发表在《自然·生物技术》杂志上,来自德克萨斯大学西南医学中心的研究团队展示了这些脂质纳米颗粒——其大小通常仅为人类头发的十万分之一——如何能够靶向肺部和肝脏细胞。这一能力至关重要,因为脂质纳米颗粒通常会被肝脏吸收,这可能会阻碍针对其他器官的治疗效果。
在对患有α-1抗胰蛋白酶缺乏症的转基因小鼠进行的实验中,脂质纳米颗粒成功修复了约40%的肝脏细胞和10%的肺部细胞。令人鼓舞的是,这种干预措施使与该疾病相关的有害蛋白质减少了超过80%。
α-1抗胰蛋白酶缺乏症由SERPINA1基因突变引起,该基因负责生成一种保护肺部免受炎症损害的蛋白质。当这种蛋白质缺失或功能异常时,它会在肝脏中积累,从而引发严重的健康问题。
目前的治疗方法主要包括增强疗法,即通过健康捐献者的血浆暂时提高蛋白质水平,但这种方法无法治愈疾病。基因疗法作为一种有前景的替代方案正在兴起,而脂质纳米颗粒的使用则为将治疗基因更有效地递送至目标组织提供了新思路。
基因疗法的一大挑战在于确保脂质纳米颗粒能够准确到达需要修复的细胞。由丹尼尔·西格沃特教授领导的研究团队致力于通过调整纳米颗粒的分子组成来优化其递送效果。他们通过加入一种名为DORI的特定脂质,成功实现了绕过肝脏、将纳米颗粒定向输送至肺部的靶向递送系统。
在研究中,研究人员向小鼠注射了携带碱基编辑器的脂质纳米颗粒,该编辑器可纠正SERPINA1基因中的特定突变。治疗后分析显示,小鼠的肝脏和肺部细胞功能得到了显著恢复。
随着研究的推进,研究团队对该类脂质纳米颗粒的应用前景充满期待,认为其不仅可用于治疗α-1抗胰蛋白酶缺乏症,还可能适用于囊性纤维化和原发性纤毛运动障碍等其他遗传病。这项研究的成果为治疗多种遗传疾病的新策略铺平了道路。
未来的研究将重点评估这些治疗方法的长期有效性,并探索在更接近人类生理结构的动物模型中的应用。这项研究标志着基因疗法领域的重要突破,为患有遗传病的患者带来了更优治疗选择的希望。
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