學術前沿:突破遞送難題,研究人員開發新型AAV病毒鼻腔遞送系統

基因遞送(genedelivery)是指利用某些載體或特定技術將特定的基因人工導入細胞或機體的過程 。 一直以來 , 研究人員在嘗試不同的方法將基因遞送到大腦中 , 以治療腦腫瘤、神經退行性疾病等中樞神經系統疾病 。 但由于血腦屏障(BBB)的存在 , 導致向大腦遞送基因成為一種挑戰 。
近日 , 圣路易斯華盛頓大學ChenHong副教授團隊在eBioMedicine期刊發表了題為:Incisionlesstargetedadeno-associatedviralvectordeliverytothebrainbyfocusedultrasound-mediatedintranasaladministration的研究論文 。
該研究在首次在小鼠模型中驗證了團隊之前開發的聚焦超聲鼻內遞送(FUSIN)方法 , 證實了FUSIN能夠突破血腦屏障(BBB) , 將腺相關病毒載體(AAV)通過鼻腔高效遞送到大腦 。 這一遞送效率比其他遞送方法效果更好 , 對身體其他器官的影響最小 。
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ChenHong團隊在幾年前就開始應用聚焦超聲鼻內遞送(FUSIN) , 2018年使用FUSIN遞送了金納米顆粒 , 2021年在腦腫瘤模型中驗證了效果 。 FUSIN是通過鼻腔向大腦給藥 , 能夠繞過血腦屏障 , 最大限度減少所要遞送的藥物與身體其他部位的接觸 。
腺相關病毒載體(AAV)是目前基因治療的主要遞送載體 , 具有遞送和治療多種中樞神經系統疾病的潛力 。 將AAV遞送到中樞神經系統的方法有很多 , 例如直接顱內注射(DI)、鼻內輸送(IN)、靜脈注射結合聚焦超聲誘導血腦屏障破壞(FUS-BBBD) 。 然而 , 如何以最小的全身毒性 , 且無創和高效的將AAV遞送到大腦仍然是目前面臨的主要挑戰 。
在這項研究中 , 研究團隊探索了使用FUSIN通過鼻腔向大腦遞送腺相關病毒的效果 。
研究團隊發現 , 將攜帶綠色熒光蛋白(GFP)的腺相關病毒5型(AAV5-hSyn-EGFP)通過聚焦超聲(FocusedUltrasound)和微泡(Microbubbles)將GFP地送到了大腦皮層和腦干 , 由于GFP由神經元特異性啟動子hSyn啟動 , 因此不在其他組織和器官中表達 。
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實驗結果顯示 , FUSIN的遞送效率與直接顱內注射(DI)效果相似 , 比靜脈注射結合聚焦超聲誘導血腦屏障破壞(FUS-BBBD)高出400多倍 , 比鼻內遞送(IN)高出2000多倍 。
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此外 , FUSIN對身體其他器官的影響最小 , 在肺中有少量發現 , 在其他器官中極少或沒有 。
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ChenHong表示 , 聚焦超聲使用的超聲波可以穿透頭皮和頭骨 , 可以將大腦內幾乎任何位置為目標 , 并在那里導致微泡的周期性壓縮和膨脹 , 從而作用于血管壁 , 突破血腦屏障 。 FUSIN是完全無創的 , 可以成功地以高效率和最小的全身暴露將多種類型的藥物遞送到不同的大腦區域 。 到目前為止 , 還沒有基因療法被批準用于中樞神經系統疾病的治療 。 FUSIN這種無創遞送和空間靶向 , 將AAV遞送到大腦的方法將有顯著的治療效果 。 研究團隊還表示 , FUSIN介導的AAV遞送可能具有比其他遞送方式更好效果 , 從而有望應用于治療多種腦部疾病 , 例如帕金森病等等 。 (來源生物世界)返回搜狐 , 查看更多
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