研究人員改進了向中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供基因治療的工具

血腦屏障 (BBB) 是基因治療的強大敵人。BBB 由緊密楔在一起的細胞組成，可防止血液中可能存在的毒素和病原體進入腦組織，但它也阻止了對影響中樞神經(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病毒 (AAV) 的運載工具，它們在某些情況下可以穿越屏障，但大多數(shù)時候，AAV 在運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)學工程》上發(fā)表的一篇論文中，研究小組報告了一種在臨床前模型中測試的新 AAV 變體，該變體比以前開發(fā)的運載工具效率高得多。

“我們的研究令人興奮，因為它表明我們離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)針對膠質(zhì)母細胞瘤和其他需要 CNS 輸送的疾病的系統(tǒng)基因療法提供有價值的工具。”

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

最近的進展導致發(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。為了改進現(xiàn)有的 AAV，Bei 及其同事轉(zhuǎn)向細胞穿透肽——一組已知能夠穿過 BBB 等生物膜的短肽。

該團隊收集了大約 100 種這樣的肽，并將它們插入到各種 AAV 中，并一一測試，以尋找最有效的。

“我們很幸運，”貝說。“我們在 16 號附近受到了打擊。”

該團隊在臨床前模型中測試了他們的發(fā)現(xiàn)，同時觀察了小鼠和非人類靈長類動物。雖然他們發(fā)現(xiàn)的 AAV(幸運數(shù)字 AAV.CPP.16)顯示出比之前測試的 AAV 顯著提高了跨血腦屏障的遞送效率，但貝的實驗室正在尋求進一步改進。

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