组织特异性RNA载体给予细胞水平的传递确认

无论是核酸酶、免疫刺激还是内体屏障，都不能阻止这些纳米载体迅速完成它们指定的周期。安慰的话。但是如果你要发送基于rna的药物，你仍然需要某种形式的交付确认。

到目前为止，纳米粒子递送服务已经提供了DNA条形码，这有点像追踪号码，只是需要进行基因测序。不是很方便，也不是很有信息量——不是在细胞层面上。幸运的是，佐治亚理工学院的科学家们发明了另一种跟踪技术。

由生物医学工程师詹姆斯·e·达尔曼(James E. Dahlman)领导的科学家们开发出了一种新的筛选方法，可以显著加快对适合将治疗性RNA导入活细胞的纳米颗粒的识别。这项技术将允许研究人员一次筛选出数百个纳米颗粒，识别它们聚集的器官，并验证它们能够成功地将RNA货物运送到活细胞中。

这项技术于10月1日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上的一篇文章中，题为《在体内高通量功能性mRNA传递筛选可用于内皮细胞基因编辑的纳米颗粒》。根据这篇文章，Dahlman和他的同事开发的技术结合了DNA条形码，但是提供了更好的分辨率和更大的便利。

这篇文章的作者写道:“我们报告了一个系统，该系统能够同时量化>100脂质纳米颗粒(LNPs)是如何传递被翻译成功能蛋白的mRNA的。”“使用该系统，我们测量了>250 LNPs如何在体内将mRNA传递给多种细胞类型，并识别出7C2和7C3，这两种LNPs可以有效地将siRNA、单导RNA (sgRNA)和mRNA传递给内皮细胞。”

该系统被称为FIND，用于快速指示纳米颗粒的发现。除了确保每个纳米颗粒携带一个DNA条形码外，FIND系统还将一个mRNA片段封装在纳米颗粒中，该mRNA片段被转化为一种名为Cre的蛋白质。Cre蛋白产生红光，识别纳米颗粒进入的细胞，并成功地传递mRNA药物，使研究人员能够识别哪些纳米颗粒能够将RNA药物传递到特定器官的细胞。

“FIND将使我们能够比过去更快、更便宜地找到合适的运营商，”Dahlman说。“因此，我们能够找到特定组织的携带者的几率应该会大大增加。”

基于RNA和DNA的疗法可以治疗包括动脉粥样硬化在内的一系列广泛的基因疾病，这些疗法可能能够逆转动脉斑块的形成。用于将RNA和DNA导入细胞的纳米颗粒是由多种成分制成的，这些成分的水平可以变化，从而产生成千上万种不同的纳米颗粒。寻找这些成分的正确组合以靶向特定细胞需要大量的反复试验发现过程，这限制了RNA和DNA疗法的使用。

DNA条码技术的应用使得数百种可能的纳米颗粒组合可以同时在一只动物身上进行测试，但到目前为止，研究人员只能确定这种组合已经到达了特定的器官。通过检查器官内的哪些细胞发出红光，他们现在可以验证纳米颗粒携带条形码并向细胞内传递功能mRNA药物。

”字段功能已经能够提供基因药物肝脏,和我们现在尝试使用我们的技术提供不同的器官和细胞类型支持疗法治疗所有类型的细胞在肝脏,”科里西米说,论文的第一作者和博士生Dahlman的实验室. .“现在我们有一个系统,允许我们调查这些问题在一个非常具体的水平分辨率,我们现在想去在其他细胞类型以更有效的方式。”

研究人员相信，他们的技术可以将治疗用的RNA和DNA传递给多种内皮细胞类型，或许还可以传递给免疫系统和其他细胞类型。

在未来的工作中，技术上的挑战包括证明，识别老鼠器官的亲和力可以预测哪些粒子将在人体中发挥作用，以及这种方法适用于不同类别的基因疗法。