研究人員改進(jìn)了向中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供基因治療的工具

血腦屏障 (BBB) 是基因治療的強(qiáng)大敵人。BBB 由緊密楔在一起的細(xì)胞組成，可防止血液中可能存在的毒素和病原體進(jìn)入腦組織，但它也阻止了對(duì)影響中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 的疾病的潛在治療。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一些被稱為腺相關(guān)病毒 (AAV) 的運(yùn)載工具，它們?cè)谀承┣闆r下可以穿越屏障，但大多數(shù)時(shí)候，AAV 在運(yùn)送基因療法方面效率低下。布萊根婦女醫(yī)院的研究人員是麻省總醫(yī)院布萊根醫(yī)療保健系統(tǒng)的創(chuàng)始成員，他們正在努力優(yōu)化 AAV 作為基因傳遞工具，提高它們的效率和它們提供藥物治療腦癌(如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和遺傳疾病)的潛力中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》上發(fā)表的一篇論文中，研究小組報(bào)告了一種在臨床前模型中測(cè)試的新 AAV 變體，該變體比以前開發(fā)的運(yùn)載工具效率高得多。

“我們的研究令人興奮，因?yàn)樗砻魑覀冸x能夠通過人類血腦屏障提供基因治療又近了一步，”布萊根神經(jīng)外科系的 Fengfeng Bei 博士說。“我們的研究結(jié)果表明，AAV 可以為開發(fā)針對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和其他需要 CNS 輸送的疾病的系統(tǒng)基因療法提供有價(jià)值的工具。”

AAV 是小型、非致病病毒，可以通過工程設(shè)計(jì)將 DNA 序列攜帶并傳遞到目標(biāo)細(xì)胞。先前的研究發(fā)現(xiàn)它們是基因治療的安全載體，旨在直接修改細(xì)胞中的基因以治療疾病。

最近的進(jìn)展導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了可以在小鼠模型中穿透 BBB 的新一代 AAV，但迄今為止發(fā)現(xiàn)的大多數(shù) AAV 的效率不足以考慮在臨床環(huán)境中使用。為了改進(jìn)現(xiàn)有的 AAV，Bei 及其同事轉(zhuǎn)向細(xì)胞穿透肽——一組已知能夠穿過 BBB 等生物膜的短肽。

該團(tuán)隊(duì)收集了大約 100 種這樣的肽，并將它們插入到各種 AAV 中，并一一測(cè)試，以尋找最有效的。

“我們很幸運(yùn)，”貝說。“我們?cè)?16 號(hào)附近受到了打擊。”

該團(tuán)隊(duì)在臨床前模型中測(cè)試了他們的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)觀察了小鼠和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物。雖然他們發(fā)現(xiàn)的 AAV(幸運(yùn)數(shù)字 AAV.CPP.16)顯示出比之前測(cè)試的 AAV 顯著提高了跨血腦屏障的遞送效率，但貝的實(shí)驗(yàn)室正在尋求進(jìn)一步改進(jìn)。

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