纳米技术如何帮助mRNA疫苗发挥作用

创新 / Innovation

尽管前两种依赖信使RNA技术的Covid-19疫苗在美国已获得监管部门的批准,但值得记住的是将它们带入体内所需位置的媒介。

脂质纳米颗粒是脂肪分子的包裹体,可帮助mRNA链(将DNA编码为蛋白质的遗传信使)逃避人体的生物关守,并到达其靶细胞而不会降解。它们使疫苗和药物中使用的一些最先进的技术成为可能。

这些载体用于将活性化学物质包装在化学药品Doxil或降胆固醇药物Repatha和Praluent等药物中,从而以较少的不良副作用达到目标。并且正在研究纳米粒子以将基因组编辑CRISPR-Cas9运送至靶器官,以期解决另一个传递挑战。

在2018年,生物技术公司Alnylam通过将小的干扰RNA包装在脂质纳米颗粒中,将诺贝尔奖获得者RNA干扰研究变成了第一个siRNA药物Onpattro,用于患有遗传性神经系统疾病的患者。现在,类似的配方为信使RNA疫苗铺平了道路。

麻省理工学院化学工程学教授丹尼尔·安德森(Daniel Anderson)说:“在我看来,这个故事的英雄之一是RNA纳米颗粒,因为“ siRNA导致了mRNA疫苗的出现。”

FDA对首个基于RNAi的药物的批准“证明这些纳米颗粒不仅是我们在实验室中用于操纵基因的工具,”安德森在一份有关纳米医学的STAT新报告中说,“但可以将它们转化为批准的药物。 ”

新报告解释说,纳米药物对于提供mRNA疫苗至关重要,但对于重新配制现有药物并制定新的药物来治疗Covid-19病人,它也是关键。在Covid-19遍布全球之前,mRNA疫苗还处于生物技术公司发展的早期阶段,而纳米技术是其努力的核心。

“毕竟,病毒是天然存在的纳米粒子,事实上,纳米技术界一直在努力利用病毒的特性并模仿其行为,例如,设计用于靶向药物递送和基因编辑的类病毒纳米粒子。 ”,《自然纳米技术》杂志8月份的一篇社论指出。

一旦包装在疫苗中,编码新型冠状病毒表面蛋白质的信使RNA就会迫使人体细胞产生该蛋白质,从而激发免疫系统反应,从而指导人体如何抵抗病毒,从而预防Covid -19。它与传统疫苗使用的技术不同,后者模仿疾病的成分来欺骗免疫系统,以增强防御力,抵御未来的真实感染。相比之下,mRNA疫苗可以启动细胞蛋白质制造机制来对抗入侵者。

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