科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

美國密歇根大學(xué)科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種新型蛋白質(zhì)納米顆粒，能對(duì)多種人類細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，有望推動(dòng)開發(fā)安全、高效的遞送系統(tǒng)，降低基因療法的副作用。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《先進(jìn)材料》雜志。

許多疾病源于單一突變導(dǎo)致的蛋白質(zhì)缺失或功能失調(diào)，引入新基因即可糾偏。傳統(tǒng)療法常借助經(jīng)過改造的病毒，將基因插入免疫細(xì)胞或造血干細(xì)胞基因組。雖然美國國家食品和藥物監(jiān)督管理局已批準(zhǔn)此類療法用于白血病、鐮狀細(xì)胞病等，且療效可觀，但病毒插入可能破壞抑癌基因，導(dǎo)致部分患者繼發(fā)血液癌癥。此外，直接注射病毒載體也可能引發(fā)感染或危險(xiǎn)的免疫風(fēng)暴。

相比之下，新型納米粒子展現(xiàn)出安全優(yōu)勢(shì)。其攜帶的環(huán)狀質(zhì)粒DNA或RNA并不整合至患者基因組，從而避免了對(duì)原有基因的破壞。外層包裹的血清白蛋白是血液天然成分，比現(xiàn)有的脂質(zhì)納米粒子更溫和，不易引發(fā)炎癥、發(fā)燒或肝損傷。

在概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)利用納米粒子成功修飾了人類肝癌細(xì)胞、腎細(xì)胞及免疫細(xì)胞。通過遞送綠色熒光蛋白基因，這些細(xì)胞在吞噬并消化納米顆粒后，釋放出包裹其中的DNA或信使RNA，激活新基因并發(fā)出綠光。

新型納米粒子采用電流體動(dòng)力學(xué)（EHD）噴射技術(shù)制成。團(tuán)隊(duì)將蛋白與遺傳物質(zhì)混合，隨著顆粒被消化，帶正電的聚乙烯亞胺引發(fā)電荷失衡，水分涌入導(dǎo)致囊泡爆裂，遺傳物質(zhì)得以釋放。

鑒于納米粒子攜帶的遺傳物質(zhì)未被整合進(jìn)DNA，療效非永久性（mRNA維持?jǐn)?shù)天，質(zhì)粒DNA維持?jǐn)?shù)月），但可通過“加強(qiáng)劑量”予以彌補(bǔ)。