科技日報記者 劉霞
美國密歇根大學科學家設計出一種新型蛋白質納米顆粒，能對多種人類細胞進行基因修飾，有望推動開發安全、高效的遞送系統，降低基因療法的副作用。相關論文發表于最新一期《先進材料》雜志。
許多疾病源于單一突變導致的蛋白質缺失或功能失調，引入新基因即可糾偏。傳統療法常借助經過改造的病毒，將基因插入免疫細胞或造血干細胞基因組。雖然美國國家食品和藥物監督管理局已批準此類療法用于白血病、鐮狀細胞病等，且療效可觀，但病毒插入可能破壞抑癌基因，導致部分患者繼發血液癌癥。此外，直接注射病毒載體也可能引發感染或危險的免疫風暴。
相比之下，新型納米粒子展現出安全優勢。其攜帶的環狀質粒DNA或RNA并不整合至患者基因組，從而避免了對原有基因的破壞。外層包裹的血清白蛋白是血液天然成分，比現有的脂質納米粒子更溫和，不易引發炎癥、發燒或肝損傷。
在概念驗證實驗中，團隊利用納米粒子成功修飾了人類肝癌細胞、腎細胞及免疫細胞。通過遞送綠色熒光蛋白基因，這些細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，激活新基因并發出綠光。
新型納米粒子采用電流體動力學（EHD）噴射技術制成。團隊將蛋白與遺傳物質混合，隨著顆粒被消化，帶正電的聚乙烯亞胺引發電荷失衡，水分涌入導致囊泡爆裂，遺傳物質得以釋放。
鑒于納米粒子攜帶的遺傳物質未被整合進DNA，療效非永久性（mRNA維持數天，質粒DNA維持數月），但可通過“加強劑量”予以彌補。
