无配体可生物降解的多 (β-氨基) 纳米颗粒,用于针对性地将mRNA系统性输送到肺部
Erin W Kavanagh1, Stephany Y Tzeng2, Neeraj Sharma3
1Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA; Department of Genetic Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA.
Biomaterials
|September 1, 2024
概括
可生物降解的非脂质纳米颗粒有效地将mRNA传递给肺细胞,从而使性纤维化等疾病的基因编辑成为可能. 这些聚 (β-氨基) 纳米颗粒显示出安全,全身肺部输送的前景.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 基因治疗 基因治疗
背景情况:
- 非病毒纳米粒子 (NP) 越来越多地被用于核酸输送.
- 非脂质NP,如聚合物NP,在有效性,安全性和非肝脏器官向方面比脂质NP具有潜在的优势.
- 通过NP向肺部进行全身输送,可以克服对囊性纤维化等疾病的直接气道输送的挑战.
研究的目的:
- 为了设计可生物降解的聚 (β-氨基) (PBAE) 纳米颗粒,以便有效地将mRNA传递给肺细胞.
- 评估这些PBAE纳米颗粒的体内疗效和安全性,用于全身肺部输送和基因编辑.
主要方法:
- 研制了可生物降解的聚 (β-氨基) (PBAE) 纳米粒子.
- 在人类呼吸道上皮细胞 (健康和囊性纤维化) 中评估了mRNA递送和表达.
- 在小鼠 (BALB/c和C57BL/6) 系统服药时,评估了肺部mRNA表达的体内表达.
- 在Ai9小鼠模型中分析了基因编辑效率.
- 进行了急性和慢性毒性研究.
主要成果:
- 优化的PBAE纳米颗粒促进了对人类呼吸道上皮细胞的有效mRNA传递.
- 在小鼠体内进行全身治疗,导致肺组织中mRNA的高表达,而无需向连接体.
- 在体内,在各种肺细胞类型中实现了基于mRNA的高水平的基因编辑.
- 没有观察到急性或慢性毒性,即使是多次管理.
结论:
- 可生物降解,非脂质的PBAE纳米颗粒对肺部的全身mRNA输送和基因编辑有效.
- 这些NP显示出治疗肺部疾病的潜力,特别是像囊性纤维化这样的单基因疾病.
- 开发的PBAE NPs提供了一个安全有效的平台,用于向肺细胞输送非病毒核酸.
