现代医学正经历一场静悄悄的革命：药物研发正从管理疾病转向通过RNA和基因编辑疗法来纠正疾病。但将这些治疗安全、精确地递送到目标细胞仍然是一个重大障碍——尤其是在大脑和肾脏等难以靶向的器官中。
现在，由渥太华大学医学院团队领导的研究人员提供了极具说服力的证据，表明一种优雅的、受自然启发的解决方案在于超微小的气泡状结构，称为小细胞外囊泡(sEVs)。这些经过数百万年进化精炼的代谢信使，在细胞之间携带RNA——一种与DNA化学结构相似的核酸——和其他分子。
简言之，研究团队的新发现表明，并非所有sEVs都是一样的：它们的细胞来源决定了它们的行进方向，某些囊泡天然地靶向身体的特定组织。
这一发现可能解锁强大的新策略，通过这些纳米级粒子来精确、有效地递送下一代疗法。
重新思考药物递送
《Cell Biomaterials》期刊上发表的这项创新研究的高级作者德里克·吉本斯博士表示，这个国际研究团队（包括来自巴西和美国的科学家）从生物学中获得启示。
"我们的方法是向自然学习——并与自然合作——寻找能够递送到siRNA疗法最具说服力目标的sEVs，"他谈到这种抑制特定基因表达的强大工具时说，"并确定具有大量患者群体和高需求的目标。"
这很重要，因为在过去十年中，人们对小细胞外囊泡及其作为药物递送载体的潜力表现出相当大的热情。但到目前为止，这几乎不是一个轻松的胜利，因为整体方法可能有误。全球公司投入巨资推进这项技术，但在实现成功方面遇到困难，因为他们假设一种类型的sEV可以在全身通用。
吉本斯博士认为，这种方法忽略了一个基本的生物学原理：细胞之间的通信是高度特异性的。他说，细胞外囊泡通信非常有针对性和可控，"如果将sEVs视为一种生物通信设备，这不应该令人惊讶。"
与其试图强行推行"一刀切"的解决方案，他的研究团队选择了不同的路径。这些跨学科合作者探索了sEVs的自然行为，然后选择最适合到达他们目标特定组织的那些。
这里是吉本斯博士对他们的靶向方法的描述："sEVs向特定细胞传递特定信息。如果你的房子着火了，你不会打电话给心脏外科医生或机械师。如果你的电脑崩溃了，你不会打电话给水管工。"
精准行动：靶向肾脏和大脑
这种常识策略得到了回报。该团队确定了sEVs，当注射到血液中时，能够将siRNA直接递送到肾脏，在慢性肾病的小鼠模型中减轻疾病症状。
重要的是，他们还发现，当直接注射到中枢神经系统时，sEVs能够成功地将治疗递送到大脑，在神经退行性疾病模型中改善了结果。
该团队系统地证明了在更大的动物模型中也取得了类似的成功，结果根据体型可预测地扩大，并且没有因物种特异的生物学差异而发生实质性改变。这一证据表明，研究人员的方法将来可能很好地转化为人类治疗。
扩大临床影响
该团队的研究建立在siRNA疗法数十年令人兴奋的进展基础上，siRNA疗法属于利用小干扰RNA分子的基因沉默药物类别。正如吉本斯博士所指出的："siRNAs是令人难以置信的疗法……单次剂量……可以阻断致病基因的表达长达6个月。"
但仍有许多障碍需要克服。大规模生产sEVs和改善siRNA治疗在体内的持续时间可能是全球科学界面临的主要挑战。但吉本斯博士持乐观态度。他和他的团队现在正在寻求合作伙伴，将这项技术推进到临床试验中，特别关注目前治疗选择有限的严重肾脏疾病。
"我们收集了大量数据，表明sEVs可以作为有效、安全和可扩展的递送载体。我们希望说服投资者或行业合作伙伴与我们合作，将这些技术推进到临床试验。或者，我想尝试寻找医生合作，以学术方式将这些技术推进到临床试验，"吉本斯博士说，他是细胞和分子医学系教授，也是渥太华大学研究支持和基础设施的副教务长。
他特别看好将这种方法用于治疗由APOL1基因遗传变异引起的慢性肾病的可能性。"有大量患者，他们经常发展到需要移植，并且也死于这种疾病。"
由于细胞外囊泡太小，大多数显微镜无法看到，因此研究它们面临不少挑战。但吉本斯博士将其描述为医学研究人员探索细胞远距离通信机制以及如何更好地治疗一系列复杂疾病的独特令人兴奋的领域。
"这有点像我们刚刚发现细胞使用新媒介如电话或TikTok进行通信，而不仅仅是面对面交谈，"他说。"因此，我们正在发现它们共享的信息和消息，以及如何重新编程它们来治疗疾病。"
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