【重磅发现】简单氨基酸“鸡尾酒”可大幅增强mRNA疗法与CRISPR基因编辑效率!脂质纳米粒(LNP)是数十亿人接种的新冠mRNA疫苗的核心递送载体,如今正成为更大范围医药递送的核心方案。研究者正用其向细胞精准递送治疗性的mRNA用于癌症与炎症疾病,也递送CRISPR编辑元件以纠正致病基因突变。
但一个关键难题阻碍了临床转化:LNP需与细胞膜融合释放载荷,这一步在体外细胞实验中效率很高,在人体内却大幅下降。
Biohub(扎克伯格夫妇出资建立的非营利科研联盟)研究团队在国际医学权威期刊《科学·转化医学》上发表突破性成果:联合注射甲硫氨酸、精氨酸、丝氨酸三种常见氨基酸,可使LNP介导的mRNA递送效率提升最高20倍,单剂CRISPR基因编辑效率从约25%提升至近90%!
学界长期认为递送瓶颈在于纳米颗粒本身,大量资源用于优化脂质组分;而该团队换思路:问题不在载体,而在细胞自身代谢状态。体外培养基营养浓度远高于人体血液,LNP摄取高效;模拟体内血浆环境后,摄取效率骤降50%–80%。机制显示,体内细胞氨基酸相关代谢通路受抑,难以摄取纳米粒。
研究团队筛选出最优三种氨基酸组合,可激活细胞内吞通路、显著提升LNP入胞效率。该方案在肌肉、气管、静脉三种给药途径均有效,且不依赖脂质配方与载荷类型。动物实验显示:在对乙酰氨基酚致急性肝衰竭小鼠模型中,单用LNP递送生长激素mRNA生存率仅33%,联用氨基酸混合物后全部存活,治疗蛋白表达提升近9倍!小鼠肺部CRISPR编辑效率从20%–30%升至85%–90%,对囊性纤维化等肺部遗传病意义重大。
该方案所用氨基酸为药用级、已规模化生产、安全性明确,可直接与现有LNP制剂联用,无需改造纳米粒或细胞,临床转化前景极佳。
