加州大學圣地亞哥分校的納米工程師已經(jīng)開發(fā)出模擬免疫細胞的納米粒子，這些納米粒子可以靶向肺部炎癥，并將藥物直接輸送到需要的地方。作為概念證明，研究人員將藥物地塞米松填充到納米顆粒中，并將它們給藥于肺組織發(fā)炎的小鼠。在給予納米顆粒的小鼠中，炎癥在標準遞送方法沒有任何功效的藥物濃度下得到了完全治療。
研究人員于 6 月 16 日在《科學進展》上報告了他們的發(fā)現(xiàn)。
這些納米顆粒的特別之處在于它們被包裹在經(jīng)過基因工程改造的細胞膜中，以尋找并與發(fā)炎的肺細胞結(jié)合。它們是加州大學圣地亞哥分校納米工程教授張良芳的實驗室開發(fā)的所謂細胞膜涂層納米顆粒系列中的最新產(chǎn)品。他的實驗室以前曾使用細胞膜包被的納米粒子來吸收 MRSA 產(chǎn)生的毒素;治療敗血癥;并訓練免疫系統(tǒng)對抗癌癥。但是，雖然這些以前的細胞膜自然來自人體細胞，但用于包裹這種填充地塞米松的納米顆粒的細胞膜卻不是。
“在這篇論文中，我們在收集細胞膜之前使用了一種基因工程方法來編輯細胞上的表面蛋白質(zhì)。這使我們能夠精確地在細胞膜上過度表達某些功能性蛋白質(zhì)或敲除一些不需要的蛋白質(zhì)，從而顯著提高了我們的技術(shù)，”說張，是該論文的資深作者。
張實驗室的研究生、論文的第一作者 Joon Ho Park 說，研究人員注意到，當內(nèi)皮細胞發(fā)炎時，它們會過度表達一種名為 VCAM1 的蛋白質(zhì)，其目的是將免疫細胞吸引到炎癥部位。作為回應(yīng)，免疫細胞表達一種稱為 VLA4 的蛋白質(zhì)，它會尋找并結(jié)合 VCAM1。
“我們設(shè)計的細胞膜可以一直表達完整版的 VLA4，”Park 說。“這些膜不斷過度表達 VLA4 以尋找 VCAM1 和炎癥部位。這些工程細胞膜允許納米粒子找到發(fā)炎的部位，然后釋放納米粒子內(nèi)部的藥物來治療特定的炎癥區(qū)域。”
雖然納米顆粒不會直接提高藥物的功效——在這種情況下是地塞米松——但將其集中在感興趣的部位可能意味著需要較低的劑量。該研究表明，地塞米松在目標部位的積累水平高于標準給藥方法，速度更快。
“我們提供與診所使用的完全相同的藥物，但不同之處在于我們將藥物集中到感興趣的地方，”帕克說。“通過讓這些納米粒子靶向炎癥部位，這意味著大部分藥物將在需要的地方結(jié)束，并且在它積累并發(fā)揮作用之前不會被身體清除。”
標簽： 基因工程納米顆粒
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